実験棟のご紹介

宇宙航空理⼯学科
低速・⾼速⾵洞
低速⾵洞
様々な機体の⾶⾏状態を模型で模擬し、空⼒荷重/表⾯圧⼒分布/周辺流れ場の様⼦を計測・観測して、機体の空⼒特性を調べることが出来ます。
諸元
全体⼨法：D7.5 x W3.5 x H1.6 [m]計測部⼨法：W0.5 x H0.5 [m]
最⼤⾵速：60 [m/s]
送⾵機 ：3相 200[V] 30[kW]重量：約4[t]⾼速⾵洞
ロケットエンジン出⼝のように超⾳速ガス流と⼤気の圧⼒が⼀致しないとき、超⾳速流中に衝撃波が現れます。この装置ではロケットエンジンを超⾳速⾵洞ノズルに置き換え、ノズル内部の圧⼒計測や流れの可視化を⾏い、超⾳速ガス流が⼤気に噴き出す様⼦を観察します。

材料・構造
材料処理・製作装置
航空宇宙機には、軽くて丈夫な材料が使⽤されます。例えば、炭素繊維強化プラスチックは同じ重さの鋼の10倍の強度を持ちます。⾦属材料を強くしたり、繊維強化プラスチックを製作したりする装置です。

材料試験装置様々な材料の、変形のしにくさ（剛性）や壊れにくさ（強度）、繰り返し作⽤する⼒に対する壊れにくさ（疲労強度）などを計測する装置です。

振動試験装置
構造物を設計する際には、その構造物の固有振動数や固有振動モードを調べ、使⽤中に加わる特定の振動数から構造物の固有振動数を⼗分に離したり、⼤きく振れる部分とその近傍の部分との間隔を⼗分離したりする必要があります。これらは、構造物の固有振動数と固有振動モードを計測する装置です。

電気推進実験装置

電⼦・情報系実験室

宇宙探査機『はやぶさ』に代表される深宇宙探査では、ロケット打ち上げ時に⽤いられる化学推進機よりも⾼い燃費効率を持つ電気推進機の使⽤が不可⽋です。
本装置では、無電極⾼周波プラズマスラスターの実現に向けた研究を⾏っています。

電気・電⼦・情報分野の学⽣実験を⾏います。実験だけでなく、90⼈程度の講義や演習を⾏うこともできます。実験や講義だけでなく、学⽣の⾃主活動や学科⾏事の報告会などにも使⽤します。

宇宙航空理⼯学科

電⼦・情報系実験室

コンピュータ実験室「デジタル回路」「リモートセンシング」といったパソコンにインストールされた専⽤ソフトを使⽤する学⽣実験を⾏います。また、CADやプログラミングなど演習や実習の⼩規模な授業に使⽤します。
実験概要：「デジタル回路」航空機や宇宙機に搭載された電⼦機器の多くはマイコンなど、デジタル回路として設計されています。この基礎となる論理回路や順序回路の実験を⾏います。
「リモートセンシング」衛星やドローンなど、上空から取得した画像などの情報を処理して農業や災害対策などに活⽤します。学⽣実験では、衛星リモートセンシング画像処理と地理情報システムを使った地図情報の実習を⾏います。

FPGAボード(デジタル回路実験装置)

実習⾵景

電⼦情報実験室「画像計測」「電気電⼦計測」「電機制御」といった電気・電⼦・情報分野の学⽣実験を⾏います。また、学⽣実験では実験室を2部屋に分割しますが、⼤きな1部屋として使⽤すると約90⼈が着席した講義や演習を⾏うことができます。
実験や講義だけでなく、学⽣の⾃主活動や学科⾏事の報告会などにも使⽤します。
実験概要：「画像計測」航空機部品の製造では、製造部品を三次元計測する検査技術が期待されています。
この実験では光切断法を利⽤した物体の三次元計測を⾏います。
「電気電⼦計測」ノギスや定規など、従来からの測定器具を⽤いた測定に加え、オシロスコープなど電気電⼦的な計測装置が多く利⽤されています。この実験ではこのような計測機器を⽤いた実験を⾏います。
「電機制御」⾃動⾞に続き、航空機でも動⼒などの電動化が期待されています。この実験では、動⼒源として⽤いられるモーターの制御実験を⾏います。

90⼈対応の実験・演習室

画像計測実験装置

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材料試験装置

材料の機械的特性を調べる
機器や設備の概要説明
航空宇宙機を設計するときには、軽量でありながら、運⽤中に作⽤する⼒に対して、構造が⼤きく変形したり、壊れたりしないような材料や⼨法にしなければなりません。これらの装置は、様々な材料の、変形のしにくさ（剛性）や壊れにくさ（強度）、繰り返し作⽤する⼒に対する壊れにくさ（疲労強度）などを計測する装置です。
材料特性計測中の温度を航空宇宙機の運⽤中の温度に調節できる容器（恒温槽）もついています。
機器や設備の⽤途、使い⽅特徴など材料をつかんでいる部分が上に動き、材料を引張ります。材料に加える⼒と変形を計測することで材料の剛性や強度を調べます。
ジグを変えることにより、引張だけでなく、圧縮や曲げなどの材料特性も調べられます。

力
引張強度（応力）破断
弾性係数
変形（ひずみ）上下に動くジグを取り替え様々な材料試験を⾏う

⼒センサー
変位センサー

材料制御とデータ記録⽤PC

曲げ試験ジグ

機器や装置の諸元

疲労試験機 1台
荷重容量10kN
恒温槽（‐35℃〜250℃）

万能試験機（⼤）1台
荷重容量50kN
恒温槽（‐60℃〜250℃）

万能試験機（⼩）2台
荷重容量10kN

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振動試験装置

材料・構造の動的特性を調べる
機器や設備の概要説明
構造物は材料や構造によって決まる固有の振動しやすい振動数（固有振動数）と振動形態（固有振動モード）を持っています。⼀般に、固有振動数は、軽くて剛なほど⾼く、重くて柔軟なほど低くなります。この固有振動数で構造物を加振すると、構造物の振動の振幅が⾮常に⼤きくなります。この現象を共振といいます。構造物が共振すると、構造物の機能を損なったり、破損したりする場合があります。このため、構造物を設計する際には、その構造物の固有振動数や固有振動モードを調べ、使⽤中に加わる特定の振動数から構造物の固有振動数を⼗分に離したり、⼤きく振れる部分とその近傍の部分との間隔を⼗分離したりする必要があります。これらは、構造物の固有振動数と固有振動モードを計測する装置です。

機器や設備の⽤途、使い⽅特徴など
インパルスハンマの打撃位置を変えながら、そこでの打撃⼒と固定した計測点での加速度などの応答を計測するか（図1）、ある位置で加振⼒などを⼊⼒し、いくつか位置での加速度などの応答を計測すること（図2）により、固有振動数や固有振動モードの形状を調べます。
打撃位置
打撃

データ記録、
モード解析⽤PC

加速度計

インパルスハンマと加速度計

図1

加速度／ひずみ計測

制御、データ記録、モード解析⽤PC

モード加振機

加振機
図2

アンプ

宇宙航空理⼯学科

材料処理・製作装置

⾦属材料を強くしたり、複合材を製作する装置
機器や設備の概要説明
航空宇宙機には、軽くて丈夫な材料が使⽤されます。例えば、アルミ合⾦や繊維強化プラ
スチックです。アルミ合⾦は熱を加えて時間をおくことにより強くなります。炭素繊維強化プラスチックは同じ重さの鋼の10倍の強度を持ちます。これらの装置は、⾦属材料を強くしたり、繊維強化プラスチックを製作したりする装置です。
機器や設備の⽤途、使い⽅特徴など
基材に刺しゅう機で炭素繊維を任意の位置に縫い付けたものに樹真空バック
脂をしみこませたり（図1)、樹脂
炭素繊維フィルムが含浸した炭素繊維シート（プリプレグ）を重ね合わせ熱プレスで、加熱加圧することで炭素繊維強化プラスチック（CFRP）を製作します。
樹脂
電気炉は、アルミ合⾦の強度を増したり、形状記憶合⾦の形状を刺しゅう機
真空ポンプ 樹脂トラップ記憶したりするのに使います。
(タジマ工業TCWM‐101)
シャルピー試験機は、切り⽋きを⼊れた試験⽚に振り⼦のおもり炭素繊維を衝突させ、衝撃による材料の粘刺しゅう⽷ 真空樹脂含浸成形法
り強さ（傷の拡がりにくさ）を計（VaRTM：Vacuum assisted測します。
基材Resin Transfer Molding)）
顕微鏡で、CFRP、⾦属材料の断⾯を観察し、樹脂の含浸具合や⾦属粒⼦構造などを調べます。

熱プレス機
加重：1tf
最⼤加熱温度：300℃

電気炉
シャルピー試験機
最⼤加熱温度：1100℃

正⽴顕微鏡
OLYMPUS BX53M

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材料試験装置

材料の機械的特性を調べる
機器や設備の概要説明
航空宇宙機を設計するときには、軽量でありながら、運⽤中に作⽤する⼒に対して、構造が⼤きく変形したり、壊れたりしないような材料や⼨法にしなければなりません。これらの装置は、様々な材料の、変形のしにくさ（剛性）や壊れにくさ（強度）、繰り返し作⽤する⼒に対する壊れにくさ（疲労強度）などを計測する装置です。
材料特性計測中の温度を航空宇宙機の運⽤中の温度に調節できる容器（恒温槽）もついています。
機器や設備の⽤途、使い⽅特徴など材料をつかんでいる部分が上に動き、材料を引張ります。材料に加える⼒と変形を計測することで材料の剛性や強度を調べます。
ジグを変えることにより、引張だけでなく、圧縮や曲げなどの材料特性も調べられます。

力
引張強度（応力）破断
弾性係数
変形（ひずみ）上下に動くジグを取り替え様々な材料試験を⾏う

⼒センサー
変位センサー

材料制御とデータ記録⽤PC

曲げ試験ジグ

機器や装置の諸元

疲労試験機 1台
荷重容量10kN
恒温槽（‐35℃〜250℃）

万能試験機（⼤）1台
荷重容量50kN
恒温槽（‐60℃〜250℃）

万能試験機（⼩）2台
荷重容量10kN

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振動試験装置

材料・構造の動的特性を調べる
機器や設備の概要説明
構造物は材料や構造によって決まる固有の振動しやすい振動数（固有振動数）と振動形態（固有振動モード）を持っています。⼀般に、固有振動数は、軽くて剛なほど⾼く、重くて柔軟なほど低くなります。この固有振動数で構造物を加振すると、構造物の振動の振幅が⾮常に⼤きくなります。この現象を共振といいます。構造物が共振すると、構造物の機能を損なったり、破損したりする場合があります。このため、構造物を設計する際には、その構造物の固有振動数や固有振動モードを調べ、使⽤中に加わる特定の振動数から構造物の固有振動数を⼗分に離したり、⼤きく振れる部分とその近傍の部分との間隔を⼗分離したりする必要があります。これらは、構造物の固有振動数と固有振動モードを計測する装置です。

機器や設備の⽤途、使い⽅特徴など
インパルスハンマの打撃位置を変えながら、そこでの打撃⼒と固定した計測点での加速度などの応答を計測するか（図1）、ある位置で加振⼒などを⼊⼒し、いくつか位置での加速度などの応答を計測すること（図2）により、固有振動数や固有振動モードの形状を調べます。
打撃位置
打撃

データ記録、
モード解析⽤PC加速度計

インパルスハンマと加速度計

図1

加速度／ひずみ計測

制御、データ記録、モード解析⽤PC

モード加振機

加振機
図2

アンプ

宇宙航空理⼯学科

材料処理・製作装置

⾦属材料を強くしたり、複合材を製作する装置
機器や設備の概要説明
航空宇宙機には、軽くて丈夫な材料が使⽤されます。例えば、アルミ合⾦や繊維強化プラスチックです。アルミ合⾦は熱を加えて時間をおくことにより強くなります。炭素繊維強化プラスチックは同じ重さの鋼の10倍の強度を持ちます。これらの装置は、⾦属材料を強くしたり、繊維強化プラスチックを製作したりする装置です。
機器や設備の⽤途、使い⽅特徴など
基材に刺しゅう機で炭素繊維を任意の位置に縫い付けたものに樹真空バック
脂をしみこませたり（図1)、樹脂
炭素繊維フィルムが含浸した炭素繊維シート（プリプレグ）を重ね合わせ熱プレスで、加熱加圧することで炭素繊維強化プラスチック（CFRP）を製作します。
樹脂
電気炉は、アルミ合⾦の強度を増したり、形状記憶合⾦の形状を刺しゅう機
真空ポンプ 樹脂トラップ記憶したりするのに使います。
(タジマ工業TCWM‐101)
シャルピー試験機は、切り⽋きを⼊れた試験⽚に振り⼦のおもり炭素繊維を衝突させ、衝撃による材料の粘刺しゅう⽷ 真空樹脂含浸成形法
り強さ（傷の拡がりにくさ）を計（VaRTM：Vacuum assisted測します。
基材Resin Transfer Molding)）
顕微鏡で、CFRP、⾦属材料の断⾯を観察し、樹脂の含浸具合や⾦属粒⼦構造などを調べます。

熱プレス機
加重：1tf
最⼤加熱温度：300℃

電気炉
シャルピー試験機
最⼤加熱温度：1100℃

正⽴顕微鏡
OLYMPUS BX53M