理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
MEC500X1（機械工学 / Mechanical engineering 500）航空機設計特論Aircraft Design
御法川 学Minorikawa GAKU
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学研究科Graduate School of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | YA025 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 月3/Mon.3 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| カテゴリーCategory | 機械工学専攻 |
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Outline (in English)
【Course outline】
In this lesson, we will decide the specification of the aircraft from the basic design elements of the aircraft's aerodynamic design, structural design, and system design about the concept of optimum design for finding the specification of the aircraft satisfying the required flight performance of the aircraft.
【Learning Objectives】
In this class, using a simple small airplane as an example, each student will systematically carry out numerical design of the airframe specifications to satisfy the required flight performance in a step-by-step manner as the class progresses, in order to understand the concept of airplane design methods.
【Learning activities outside of classroom】
The standard preparation and review time for this class is 4 hours each. In this class, in order to carry out this class theme in a short period of time, each student will carry out numerical design outside the class in order to obtain airframe specifications that satisfy the required performance. It is important for each student to do this work between the lecture and the next lecture, and to research various data on existing airplanes using reference books, the Internet, etc. before the lecture.
It is very important that each student actively researches data on airplanes and learns about airplane structures, engine structures, propellers, etc. in advance in order to understand this class.
【Grading Criteria /Policy】
Each student is required to make a numerical design that satisfies the performance requirements, obtain the flight performance specifications, and make a three-view drawing of the aircraft to prepare the aircraft specifications. The submission of this specification will be the final exam. The evaluation of this specification will be 60%.
During this period, quizzes (30 minutes) will be given twice, and the level of participation in the class will be evaluated comprehensively. This evaluation will be 40%.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
この授業では、航空機についての要求飛行性能を満足する機体の仕様を求めるための最適設計の概念について、機体の空力設計、構造設計、システム設計の基本的な設計要素から、機体の仕様を決定します。
到達目標Goal
本授業では、シンプルな小型飛行機を例題として、要求飛行性能を満足する機体仕様を授業の進行に従って段階的に受講生各自が系統的に数値設計を実際に行い、飛行機の設計法の概念を理解することにあります。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」「DP3」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
受講生は、各自の要求性能を満足する数値設計を行い、機体の性能仕様、機体三面図を作成し、機体仕様書の作成を行う。また、機体の運動（安定性）と空力設計の基本的な考え方を習得し、航空機設計のセンスを養います。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
あり / Yes
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[対面/face to face]：飛行機の開発計画の概要
飛行機の開発計画の概要について説明し、その全体像を把握する。
2[対面/face to face]：航空機の分類、運航方法
航空機には、法規によってその分類、運航方法が規定されており、運航を行うために求められる飛行機の機能と、性能の概要について説明する。
3[対面/face to face]：飛行機の安全基準及
飛行機に求められる安全基準及について説明し、ICAO、FAR、JAR、ASTM及び我が国の航空機の安全基準の概要について説明する。
4[対面/face to face]：設計データーの作成
各種飛行機の機体仕様、性能の調査及び分類し、設計データーを作成する。
5[対面/face to face]：飛行機の飛行のメカニズム
飛行機の飛行のメカニズムを説明し、操縦装置、エンジンの操作等の機能について説明する。
6[対面/face to face]：設計要求仕様の決定
受講生各自が設計する飛行機の設計要求仕様を決定する。
7[対面/face to face]：機体の空力特性
翼の空力特性及び３次元翼の空力特性、胴体等の空力特性について説明し、機体の空力特性の検討を行う。
8[対面/face to face]：全機の空力特性と必要馬力
機体全機の空力特性を推定し、これより必要馬力を求める。
9[対面/face to face]：飛行速度に対する必要馬力、利用馬力曲線
プロペラ、エンジの特性から利用馬力を求め、飛行速度に対する必要馬力、利用馬力曲線を作成する。
10[対面/face to face]：機体の重心と、安定性と操縦性
機体の重心と、安定性と操縦性(動安定性を含む)との関係を説明し、重心位置の限界について説明する。
11[対面/face to face]：主翼に荷かる飛行荷重と運動包囲線図
主翼に荷かる飛行荷重について説明し、機体の飛行速度と飛行荷重との関係を説明し、運動包囲線図を作成する。
12[対面/face to face]：機体の基本構造の概要
機体の基本構造の概要について説明し、基本構造を検討する。
13[対面/face to face]：機体の各種操縦システム
機体の各種操縦システムの機能について説明する。
14[対面/face to face]：要求飛行性能を満足する機体の仕様
要求飛行性能を満足する機体の仕様を求める。
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習時間は、各４時間を標準とします。】本授業では、短期間でこの授業テーマを行うため、受講生各自が授業外で要求性能を満足する機体仕様を求めるための数値設計を行ないます。これらの作業は、講義と次の講義の間に各自が行い、また既存の飛行機の各種のデーター等を、参考書、インターネット等を使用して講義前に事前に調査することが重要です。
受講生各自が、積極的の飛行機のデーターを調べ、飛行機の構造、エンジンの構造、プロペラ等についての知識を事前に勉強しておくことが、本授業を理解する上で大変重要です。
テキスト（教科書）Textbooks
特に指定しないが、この講義のために担当教員が作成した印刷物を授業にて配布します。
参考書References
Aircraft Design: A Conceptual Approach (AIAA Education Series)
航空機設計法[李家賢一／著]、
耐空性審査要領（法文書林、航空局監修）、
航空法（法文書林、航空局監修）、
FAR（Federal Aviation Regulation）、
ASTM International（American Society for Testing and Materials）その他は、その都度必要に応じて指示する。
成績評価の方法と基準Grading criteria
各受講生は、各自が要求性能を満足する数値設計を行なって飛行性能仕様を求め、機体３面図の作成を行い機体仕様書として作成する。この仕様書の提出をもって期末試験とする。この仕様書の評価を60%とする。
この間、小テスト（30分）を2回実施し、授業中の参加の度合を総合的に評価する。この評価を40%とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
航空機設計の知識範囲は多岐に渡るため、要点を絞って教育する。