アプリケーションストーリーフリアーシステムズの赤外線サーモグラフィは層流翼の開発に利用されています極めて高感度なサーモグラフィFLIR SC7750L 航空機は、翼に当たった気流を曲げることで揚力を得ているため、飛行には気流が不可欠です。しかし同時に、気流は摩擦や抵抗を生み、失速や非効率化の原因となります。航空機の翼に沿って滑らかに流れる層流の領域を広くするように設計された層流翼は、摩擦抵抗を大幅に減らし、航空機の効率を向上させることができる技術として期待されており、航空分野では層流翼の研究開発が広く行われています。フランスの航空機メーカーのダッソー・アビアシオンは、飛行中の翼上の気流の状態を評価するため、大型ジェット機のファルコン 7Xにフリアーシステムズののサーモグラフィを搭載してテスト飛行を行いました。ダッソーがテスト飛行に使用したサーモグラフィはFLIR SC7750Lモデルです。このモデルは飛行中の機外の厳しい気温や気圧条件でも、温度勾配を測定できる最新サーモグラフィです。フランス、イストルのダッソー飛行試験センターで行われたテストでは、同社製ファルコン7Xジェット機の右の水平尾翼に黒いカバーをかけ、水平尾翼の表面を真上から撮影できる位置に FLIR SC7750Lを設置しました。このテスト飛行は、欧州クリーンスカイプログラムのもとで、エアバス、ダッソーなどが共同で行っているスマート固定翼航空機（Smart Fixed-Wing Aircraft）研究プロジェクトの一環として行われました。こ www.flir.com のプロジェクトでは、2014年にエアバス A340-300を改造して技術検証を行う計画で、今回のテストはその予備段階となります。クリーンスカイプログラムは欧州最大の研究開発計画で、2020年に向けてクリーンで静かな次世代航空機技術を開発することを目標としています。ダッソー・アビアシオンは5大陸、70ヶ国に展開する世界有数の航空機メーカーで、ラファール戦闘機、ビジネスジェット機のファルコンシリーズなどを製造しています。フランスと米国に組立製造拠点があり、世界各地にサービス施設を有しています。1963年のファルコン20の発売以来、ファルコンジェット機は世界67カ国で使用サーモグラフィFLIR SC7750Lをファルコン7Xの右尾翼を真上から撮影できるよう、尾翼上部に設置した。乱流エリア層流エリア右水平尾翼の気流の赤外線画像されています。「航空機の翼周辺の気流は摩擦を引き起こします」とPhilippe氏。「気流は基本的に層流と乱流に分類されます。不規則な流れが少なく、摩擦が低ければ層流、抵抗が大きければ乱流と考えられます。摩擦抵抗が大きいと、機体の推力に対するエネルギー消費量が増えるため、航空機の設計ではいかに乱流を減らし、層流を増やすかに取り組んでいます。」ダッソー・アビアシオンでは、1986~1989 年に層流翼を付けた小型ビジネスジェットのファルコン50を使って、一連のテスト飛行を成功させています。しかし、現在は、セールプレーン機や小型機以外の大型ジェット機への層流翼の採用が検討されている段階で、大型機を使った層流翼の安全性と効率性の検証試験や解析が求められています。赤外線サーモグラフィFLIR SC7750L •　640×512ピクセルの水銀カドミウムテルル（MCT）焦点面アレイ（FPA）検出素子 •　周波数帯8 - 9.4 μm •　ピッチ16 μm •　スターリングサイクル冷却器 •　熱感度 <35 mK •　温度較正範囲 -20 °C ～ 1500 °C •　高度な解析ソフトウェア (FLIR Altair) •　スペクトルフィルターも利用可能層流領域遷移乱流領域ファルコン7X の翼は層流翼ではありません。高高度では水平尾翼表面の最大 40%が層流であると予測されています。「FLIRSC7750Lサーモグラフィを使った計測試験は、この予測を検証するために実施されました。初期の解析結果では、層流の割合は予測通りだったことが示されています。」気流の方向航空機の改良 FLIR SC7750Lサーモグラフィを使ったテスト飛行によって、サーマルイメージング航空機の翼の周辺の境界気流の層流と乱流のパ技術が層流翼研究に役立つことが示されターン分布を示す図ました」とPhilippe氏。「2014年に計画されているエアバスA340-300を使った層流翼テストをはじめとして、ダッソー、エア擦が増えると温度が上がるため、翼の乱流バス、その他のパートナーによる一連の大領域では層流領域よりも温度が高くなる型テスト飛行にこの計測技術が使用されのです。しかし、温度差は0.5~3℃と極めるでしょう。こうしたテスト飛行の成果を基て小さいため、わずかな温度差も正確にに、近い将来、エネルギー効率の高い航空検出できる信頼性の高いサーモグラフィ機の開発が実現するでしょう。」が必要でした。」複雑なプロセス層流境界層が乱流に移行するプロセスを境界層遷移といいます。「これは極めて複雑なプロセスで、解明は十分には進んでいません。境界層遷移の解明がなかなか進まない理由の一つに、翼の層流と乱流の領域の正確な位置を測定する機器がないことがあります。そこでフリアーシステムズのサーモグラフィが投入されることになったのです。」ソリューションとなったFLIRSC7750L Phileppe氏はFLIRSC7750Lサーモグラフィがこの高度なニーズを満たすソリューションになったと言います。「ダッソー・アビアシオンとONERA（フランス国立航空宇宙研究所）が共同で、テスト飛行で得られた熱データの解析を進めています。赤外線画像上で温度差が明瞭に示されるかどうか、翼の層流領域と乱流領域の境界がわかるかどうかを検証するため、慎重に解析を行っているのです。まだ最終結果はで「サーマルイメージング技術を使用して、ていませんが、中間報告では目的は達成わずかな温度差を検出することで層流をされたことが示されました。」検出します。」とPhilippe氏。「気流と温度差の関係は科学的に立証されています。摩 FLIR SC7750L ファルコン7Xの水平尾翼を真上から検査するため尾翼上部にサーモグラフィFLIR SC7750Lを設置した ※ご購入は下記代理店からお願いします。 ※ご購入は下記代理店からお願いします。 http://as.azbil.com/ 株式会社山武商会から社名変更いたしました。本社〒１7０-８462 東京都豊島区北大塚1-14-3 大塚浅見ビルお問い合わせは事業企画部まで 2013年4月1日、アズビル商事株式会社とアズビルロイヤルコントロールズ株式会社は合併し、新潟営業所 (025)364-2726 東京本店 (03)5961-2180 社名をアズビルトレーディング株式会社に変更いたしました。静岡営業所 (054)272-5300 大阪支店 (06)7668-0022 諏お問い合わせは訪営業所 (0266)75-8001 名〒17-8462 古屋支東京都豊島区北大塚1-14-3 店 (052)380-5558 兵庫営業所 (079)458-6655 九州支大塚浅見ビル店 (093)285-3751 安全営業部広営業推進本部島営業所 (082)535-0017 神奈川営業所 (046)228-1530 鳥栖営業所 (0942)84-4331 茨城http://at.azbil.com/ 営業所 (029)273-8887 北関東営業所 (0276)30-2072 (03)5961-2153 (03)5961-2161 赤外線カメラに関する情報は弊社までお気軽にお問い合わせください。：フリアーシステムズジャパン株式会社フリアーシステムズジャパン株式会社〒141-0031 〒 141-0021 東京都品川区西五反田3-6-20 東京都品川区上大崎 2-13-17 西五反田アクセス8F 目黒東急ビル 5 階電話電話 :03-6721-6648 : 03-6277-5681 Fax : 03-6277-5682 FAX:03-6721-7946 e-mail : [email protected] www.flir.com T820338_JP 層流翼技術の大きな可能性ダッソーのフューチャーファルコンプログラムのプロジェクトマネージャーPhilippe Rostand氏は、同社は摩擦抵抗を軽減する層流翼技術を近い将来導入する予定だと話します。「理論上、層流翼の可能性は非常に大きいと考えられています。空気力学的な革新技術の中でも層流翼技術は抗力を劇的に減少させる最大の可能性を秘めています。初期の研究では、大型航空機に層流翼を使用することで、5~10%の効力低減、そしてそれに伴う燃料及び二酸化炭素排出量削減の可能性が示されています。」