| 専攻 | 選択・必修 | 開設時期 | 単位数 | 授業形態 | 担 当 | |||
| 機械制御 | 必修 | 1年後 | 2 | 実験 | 森野・桜本・小田・ 張間・森崎・北村 ・藤本・鈴木 | |||
| 【授業の概要】 メカトロ技術の例として、小型ヘリコプターを用いた実験を行い、知識と技術を併せ持つ技術者を育成する。実験を通し、小型ヘリコプターのメカニズムと特性を理解するとともに、理論的考察を加えることで各部の寸法・形状・機能がどのようにして決まっているかを理解する。 | ||||||||
| 【学修の進め方】 与えられたテーマの実験の計画、遂行、データ解析、成果レポートのまとめという一連の作業で進める。授業では各実験テーマに関連する理論から実験の遂行およびデータ解析までを行い、レポートの作成と考察は各自、授業時間外で行い、担当教員に提出する。最後に、総合実験報告会を行い、小型ヘリコプターの特性について総合的に理解する。 | ||||||||
| 【授業計画】 | 【授業項目】 | 【内 容】 | ||||||
| 1 回 | ヘリコプター概論I | 小型ヘリコプターを用いたメカトロ技術総合教育について、背景、目的、総合実験の概要ならびに総合演習との関連について理解し、全体像を把握する | ||||||
| 2 回 | ヘリコプター概論II | ヘリコプターの歴史、システム構成と機構、飛行原理などヘリコプターの概要について学び、総合実験および総合演習を行うための基礎知識を身につける。またデモ飛行、パソコンシミュレータによる操縦体験を行う | ||||||
| 3 回 | ヘリコプターの動力および機器 I | 模型エンジンの特性試験を行い、ヘリコプター設計時におけるエンジンの選択方法について理解する | ||||||
| 4 回 | 垂直飛行時のローター空気力学 | ホバリング飛行を重点に、垂直上昇、降下飛行時のローターの空気力学の基礎を単純運動量理論、単純翼素理論の範囲内で理解する | ||||||
| 5 回 | 垂直飛行時のヘリコプターの定常飛行性能 | ヘリコプターのホバリング必要パワーについて理解し、その計算方法を演習を通して理解する | ||||||
| 6 回 | 前進飛行時のローターの空力性能 | 前進水平飛行時のローターの空力性能の基礎を単純運動量、単純翼素理論の範囲内で理解する | ||||||
| 7 回 | 模型ローターを用いたFORCE TEST | 模型ローターを用いて、ホバリング時のローター推力Ｔ、トルクＱ、回転数を計測し、T-Q特性を求める | ||||||
| 8 回 | ヘリコプターの動力および機器 II | サーボモーターの構造と原理を理解する | ||||||
| 9 回 | ヘリコプターの構造・強度と材料選択I | ヘリコプター構造設計の留意点（疲労強度の理解）について解説し、遠心力と曲げを受ける片持はりのひずみ計測を行う | ||||||
| 10 回 | ヘリコプターの構造・強度と材料選択II | 回転ブレードのひずみ計測を行い、ブレードに生じる変動荷重について理解する | ||||||
| 11 回 | ヘリコプターの振動I | ヘリコプターの振動の特徴とローター固有振動数について理解する | ||||||
| 12 回 | ヘリコプターの振動II | Myklestad法による回転中のメインローターの固有振動解析を行い、実験による計測値と比較する | ||||||
| 13 回 | ヘリコプターの飛行制御技術I | ヘリコプターの姿勢制御について基礎的事項を理解するととともにシミュレータを用いた数値実験を行う | ||||||
| 14 回 | ヘリコプターの飛行制御技術II | ＰＩＤ制御を理解するために模型ヘリコプターのヨー軸安定化実験を行う | ||||||
| 15 回 | 総合実験発表会 | これまでの実験結果の報告会を行い、小型ヘリコプターの特性について総合的に理解する | ||||||
| 16 回 | まとめ | 発表会で指摘された事項について再考し、報告する | ||||||
| 【到達目標】 | 与えられた各テーマの目的を達成し、機械制御工学を構成する3つの系の基本的能力を確実に身に付ける。併せて、実験を主体的に行うことを通し、自主性・継続性を養う。 | 【徳山高専学習・教育目標】 | B1 | 【JABEE基準1(1)】 | d-2b、g | |||
| 【評価法】 | 各実験の評価はレポートおよび実験への取組み状況によって担当教員が定める。 工学実験の総合評価は、各実験評価の平均値および総合実験報告会のプレゼンテーション評価（質疑応答も含む）を合計し、６０点以上を合格とする。 | |||||||
| 【テキスト】 | 担当教員が準備し、実験時に配布する。 | |||||||
| 【関連科目】 | すべての科目に関連している。特に、機械制御工学総合演習（専攻科2年）には直接関連しているので、実験の内容をよく理解すること。 | |||||||