特集

基礎 的・基盤的技術の研究

日本の航空宇宙技術を芽吹かせ、育てる「基礎的・基盤的技術の研究」
見えない空気の流れを正確に捉える世界と競うＪＡＸＡの先端風洞技術

特集 基礎的・基盤的技術の研究

2 0 14 S U M M E R N o .

5

今号は、未来に向けた新しい技術を創り出す
基礎的・基盤的技術の研究を紹介します。
表紙画像は、
フラップやスラットなど、航空機の高揚力装置の設計技術向上に向けた風洞試験の様子です。
模型の表面に蛍光塗料を混ぜたオイルを塗り、風を送って紫外線を当てることで機体表面の流れの様子を知ることができます。
これによって、揚力や空気抵抗、
さらに騒音の原因の一つである風切り音の発生状況も知ることができ、航空機の設計に役立てられています。

CONTENTS

P. 3 - 5

日本の航空宇宙技術を芽吹かせ、育てる

P. 3 - 5

特集 日本の航空宇宙技術を芽吹かせ、育てる「基礎的・基盤的技術の研究」

P. 6 - 9

P. 6 - 9

見えない空気の流れを正確に捉える世界と競うJAXAの先端風洞技術

将来に向けた新しい技術を創り出すためには、土台となる基礎的な研究や試験・解析のための共通的な基盤技術を

P. 1 0 - 1 1高める研究が必要不可欠です。JAXA 航空本部が行っている「基礎的・基盤的技術の研究」の概要と、それらの研P. 1 0 - 1 1

究が日本の航空宇宙産業に果たす役割について、柳原正明基盤技術統括に話を聞きました。

次世代の複合材料を生み出し日本の航空宇宙産業の可能性を切り拓く
株式会社カネカ先端材料開発研究所

主任研究員「基礎的・基盤的技術の研究」

宮内雅彦氏 インタビュー――「基礎的技術」「基盤的技術」という言葉のに、基礎的技術あるいは基盤的技術の研究を―― 航 空 本 部 は 風 洞 と C F D を 組 み 合 わ

意味を教えていただけますか。

行っています。

せたデジタル/アナログ・ハイブリッド風洞

まず「空気力学」
についてですが、
流体力学
P. 1 2 - 1 3

P. 1 2 - 1 3

調布航空宇宙センターの歴史を振り返る

P. 1 4

P. 1 4

研究者リレーインタビュー
第１回 風洞技術開発センター 実機空力セクション
主任研究員 上野 真
P. 1 5

P. 1 5

航空技術図鑑［１］ 「風洞はどのように空気を流しているの？」

P. 1 6【Flight Path Topics】
・D-NET対応システムの製品化、ますます進む
消防庁は、D-NETに対応した集中管理型消防防災ヘリコプター動態管理システムの運用を開始
・新石垣空港でENRIと将来型着陸誘導システムの実験を実施
・成田空港で乱気流情報提供システム「ALWIN」の評価試験を実施
02

P. 1 6

ダ ー ウ ィ ン

DAHWINも持っていますね。

基礎的技術とは、さまざまなプロジェクトに含まれる空気力学は航空の基礎です。
航空につながる、
植物でいえば、
これから大きな木

本部には空気力学の実験装置である風洞がコンピューターで計算するCFDは実験のに育つ芽のようなもの。
一方、基盤的技術は基10カ所以上あります。低速風洞から遷音速、必要がないので、効率的に設計ができます。
し礎的技術を育てるための土壌にあたるもの

超音速、
極超音速とさまざまな速度に対応しかし、計算ですからやはり現実とは違います。

で、
例えば設備や試験技術といったものが基た実験ができることが、
私たちの一番のセー

DAHWINは、効率の良いCFDと現実に近い盤的技術だと考えています。
基礎的技術が基ルスポイントになっています。
例えば、6.5ｍ

風洞実験の良いところを組み合わせ、より効盤的技術によって成長し、やがて大きなプロ

×5.5ｍ低速風洞は、航空機用の風洞として率的で高精度な結果を出せるようにしていこ

ジェクトになっていく、というイメージです。

は測定部が日本最大ですし、
マッハ１前後のうというハイブリッド風洞システムです。

基礎的・基盤的技術の研究は、まさに縁の下風速を出せる遷音速風洞は、JAXAだけでな

しかし、風洞はできるかぎり現実に近づけの力持ちというか、
こうした基礎的・基盤的技

く民間企業など外部の方々にも利用されていようとしていますが、周囲の壁や模型の支持術があるからこそ、
大きなプロジェクトに発展て、日本で一番稼働率の高い風洞です。
超音速装置などの影響を受けるので、やはり飛んでできる、そういう意気込みで頑張っています。

や極超音速風洞は、航空機だけでなくロケッいる状態とは違いがあります。
そこで最近でトなど宇宙分野の実験にも利用されています。

は、ハイブリッド風洞の一歩先として、
飛行試―― 航空本部の基礎的・基盤的技術には、具こうしたさまざまな風洞に加えて、近年で験も取り入れた技術についても考えていま

体的にどのような技術があるのでしょうか。

はコンピューターで空気の流れを解明するす。具体的にはJAXAの実験用航空機を使っCFD（数値流体力学）の技術でも、
世界トップて計測したデータを、風洞試験やCFDと比較

クラスになっていると思います。

検討することで、それぞれ３分野での精度向

航空本部では、「空気力学」「構造・材料」「航
空エンジン」「飛行技術」の４つの分野を中心上を図るといったことを検討しています。

03

特集 基礎的・基盤的技術の研究―― 航空機に関する空気力学的な研究は、
理論から実証までできる環境がそろっているということですね。

り組んでいます。
こうした取り組みを通じて、
日本の航空機べたり、
風洞技術によう技術がありますが、
これも世界トップレベ

ようなものですか。

り再突入カプセルがルです。
試験設備の中には規模的に劣ってい地球へ帰還する際のる部分もありますが、CFDのように先行して産業を世界の中で発展させ、シェアを伸ばすことに協力していくことも、JAXAの大きなそうです。
小型の風洞を持っている大学は――４つ目の柱、「飛行技術」の研究とはどの役割だと思っています。

多くありますし、CFDも大学でできます。私これまで述べた空力や材料といった研究

大気中の空力特性をいる技術で補って、全体のレベルを底上げしも、最終的には航空機を飛ばして実証する必

調べたり、
あるいは月

て、
海外に追いつこうと考えています。

要があり、そのための技術を研究しています。

惑星探査機に搭載さ一方、海外の研究者とは、世界の公的航空

たちJAXA航空本部は、さまざまな風洞、そし――３つ目の柱、「航空エンジン」
については

に搭載さ
例えば、
実験用航空機「MuPAL-α」

れる着陸レーダーの研究開発機関によって構成される国際組織てスーパーコンピューターを使ったCFD、
さら

どのような研究が行われていますか。

れている「インフライト・シミュレーター」
は、試験を実験用航空機「IFAR（国際航空研究フォーラム）」などを通調べたい機体の特性データを入力すると、入で行ったりしていま

じて、協力を進めています。

す。CFRPなどの複合には実際に航空機を飛ばした実証を、1カ所でミューパルアルファ

航空機のエンジンはそれ自身で一つのシス力した機体を模擬した飛行が可能になるとテムといえますが、航空本部はエンジン関係いう技術です。
大型旅客機のデータを入力す――２つ目の柱、「構造・材料」
について教えての試験設備を多数所有していますし、また次ると、
その旅客機のような飛行を行うことがください。

世代のエンジンの基礎となる技術の研究もできます。
新しい航空機を開発する際に機体――実験用航空機はどのように使われていく

た、
宇宙科学研究所が研究している火星探査

行っています。

のデータを入力すれば、あらかじめその機体のでしょうか。

用の航空機にも協力していて、私たちの技術できるのが強みだと思っています。

構 造・材 料 の 分 野 で J A X A が 強 い の は

現在では、
エンジンも環境に配慮した設計が飛ぶように操縦ができるので、
何か問題が

CFRP
（炭素繊維強化プラスチック）などの複が求められていますので、
特に燃費と騒音をあったとしても、実機を製造する前に設計に合材料です。
最新鋭の旅客機ボーイング787

減らすことをターゲットにしています。

対してフィードバックできます。

高空性能試験設備での小型ターボファンの運転試験

材料も、人工衛星など―― 航空本部の基礎的・基盤的研究をどのよで使われています。
まうな形で社会に役立てていきたいとお考えが応用できると思います。
これまで私たちはプロペラ機とヘリコプですか。
JAXAも創立10周年を迎え、「Explore to
Realize」というコーポレートスローガンのターしか持っていなかったので、高いところ――大学で行っている基礎的研究と、
JAXA

もと、
実際に世の中で役立つ研究を行うといの約35％は日本が作っていますが、それは日

JAXAが開発に携わったFJR710という

また、
舵面（航空機の姿勢をコントロールすを高速で飛行するジェット機の新しい技術をの研究の違いはどこでしょうか。

う大きな指針が示されています。試験技術、本が複合材料に関して高い技術を持っていエンジンは、
日本が産官学連携で作り上げたる舵）が壊れるといったトラブルが起きた時作っても、十分に実証することができません

るからで、その基礎となった部分にはJAXA

ターボファンエンジンで、STOL実験機「飛でも、パイロットが安全に操縦できるようなでした。2012年に「飛翔」を導入したことで、TRL（Technology Readiness Level: 技

野はもちろんのこと、
世の中の役に立つようが大きく貢献したと思っています。現在は、鳥」にも搭載されていたエンジンですが、
この技術（耐故障飛行制御技術）の研究開発も行っ

例えば民間企業の方々が作ったジェット機用

術成熟度）という、技術の実用性を１から９な技術を、縁の下から支える形で今後も頑CFRPをさらに軽量化する研究や、もっと簡単開発を通して得られた技術が、
V2500というていますが、
インフライト・シミュレーターを

の機器を
「飛翔」
に搭載して、
上空でうまく動のレベルで示す世界的な指標がありまして、

張っていきます。基礎的技術については、10に作るための技術の研究を進めています。

ターボファンエンジンの国際共同開発への日

使えば実際に舵面を動かない状態にして、開作するかといった確認ができるようになった大学はレベル１～３といった基礎的な部分、年、20年先にその技術がどのように社会に役本の参加につながっています。

発した新技術の評価をすることができます。

ので、
今
「飛翔」
はフル活動している状況です。

逆に航空機メーカーなどはレベル６～９と立っていくのか、
明確なビジョンをきちんといった実用間近な部分を研究しています。
私持って研究していくことが重要だと思いま

さらに将来を見据えた新しい材料として、設備など基盤的技術については、
航空宇宙分

カーボンナノチューブを利用した複合材料の航空本部が研究している環境に配慮した次もし、実験飛行中に危険な状態になれば、すぐ

量産技術確立や信頼性向上などを目指した研世代のエンジン技術により、国際共同開発でにインフライト・シミュレーターを止めて正――これらの技術は宇宙分野でも活用できる

たちJAXAはその真ん中、レベル３～６に相す。
またこれらの研究を皆さんに理解してい究を行っています。
また、
カーボンナノチューの日本の航空産業の地位を上げていきたいで常な状態に戻すことができるので、安全を確のでしょうか？

当する技術を研究しています。

ただくため、情報発信も積極的に行っていき

ブやグラフェンをそのまま複合材に利用するすね。

保しつつ研究を行うことができます。

何が違うのかといえば、大学の研究室がだけでなく、金属などと組み合わせて新しい

基盤的技術は航空分野に限らず、宇宙な行った研究を私たちが受け取って、風洞試験

特性を持った多機能性複合材料の研究にも取どさまざまな分野で活用できます。例えば、や飛行実験などで実証し、あるいはシステム

CFD技術を使ってロケットの音響振動を解として組み上げたりしてTRLを上げ、メー析して搭載されている人工衛星への影響を調カーに引き渡す、というように、それぞたいです。

れの役割は違います。
――海外に比べて先行している技術はどのようなものがありますか。

柳原正明
基盤技術統括CFDや複合材料技術については世界の先頭を走っています。風洞試験の計測技術にPSP（感圧塗料）を使って圧力分布を光学的に計測するとい

航空機用としては日本最大の測定部を持つ
6.5ｍ×5.5m低速風洞。大型の模型による計測が可能

デジタル／アナログ・ハイブリッド風洞「DAHWIN」は、プリプレグ（炭素繊維に樹脂を染みこませたシート状部

風洞による流体実験（EFD）とスーパーコンピューター材）を使うオートクレーブ成形法と、コストを抑えて大による流体数値シミュレーション（CFD）との結果を重気圧下で成形するVaRTM成形法の利点を兼ね備えた、

ね合わせて確認できる

VPH(VaRTM Prepreg Hybrid)成形技術で製作し実験用ジェット機「飛翔」（ 上）とインフライト・シミュ
レーターを備えた「MuPAL-α」（下）

たCFRP供試体

0405

航空機の模型を設置した6.5m×5.5m低速風洞。航空機

さまざまな速度域の風洞たち《見えない空気の流れを正確に捉える》

用の風洞では日本最大の測定部を持ち、離着陸時や低速飛行時における航空機の特性を調べる実験などに利用される

1m×1m超音速風洞。超音速で飛行する航空機や飛翔体、ロケットや宇宙往還機などの世界と競うJAXAの先端風洞技術研究開発に利用される「風洞」とは、空気の流れを人工的に作り出し、内部に設置した模型

浜本 滋に加わる力や風の流れを計測するための試験設備です。その歴史は

風洞技術開発センター
センター長

古く、人類初の動力飛行に成功したライト兄弟も、飛行実験の前に風洞による試験を何度も繰り返していました。長い歴史を持つ風洞は、現在の航空機・宇宙機開発において必要不可欠で、いくつもの新しい技術によって日々進化しています。JAXAの調布航空宇宙セン
ターも風洞の導入からその歴史がスタートしました。航空機・宇宙

1.27m極超音速風洞。マッハ10の風速を作り出せる設備は世界でも機開発を支えるJAXAの風洞技術についてご紹介します。

最大級。将来の極超音速機や宇宙往還機などの設計に利用される

750kWアーク加熱風洞。高いエネ
ルギーを持った気体の流れを作る
ことができ、大気圏への再突入を模擬した試験が可能。画像はアーク加熱風洞を用いた軽量アブレータの加熱試験の様子■風洞試験で何が分かるのか

的― 例えば「より速く」「より効率良く」などの配線を行います。
そして風洞に空気を流し― に沿った機体形状を決定していくことでながら、模型の迎え角（気流に対する模型の上「航空機の機体形状を決定する上で一番重す。
そのためにライト兄弟の時代から、
風洞に

下角）
や横滑り角
（左右の角度）を変化させて要なことは、
空力設計です」と語るのは、
風洞

機体の模型を入れて風を流し、飛行している計測を行います。
模型の設置から通風・計測、技術の研究開発を行う風洞技術開発センター

ときと同じ状態に近づけて飛行状態を模擬しそして撤去までという一連の過程を行うにの浜本滋センター長。
空力設計とは、空気の流ながら、模型にどのような空気の力が作用しは、試験規模にもよりますが、
およそ１～２週

れや圧力が機体にどのような影響（空力特性）ているのか調べてきました。
航空機の設計で間程度かかります。

を与えるかを調べ、そのデータを機体の形状

は、こうした風洞での試験が必要不可欠です。

に反映させる作業を繰り返して、
航空機の目

空気の力といっても、飛行機を持ち上げる力（揚力）
や押し戻そう■幅広い速度域をカバーする
多彩な風洞

06

画像提供：U.S. Air Force（スタビライザー）の効果を計測したり、音速

風洞の目的である計測技術は急速に進歩しを超える時に起きる振動現象の影響を計測しています。
50年前には、模型にかかる力は、
計

回りに回転しようとす

比較的低速なプロペラ機から高速で飛ぶ■50年以上日本の航空宇宙産業に貢献たりする必要があります。
例えば、
Ｈ－ⅡＡロ

測器で機械的な釣り合いを測っていました。

る力、機体表面にかかジェット機、
さらに速い超音速機など、
航空機

1960年に2m×2m遷音速風洞が稼働してケットとＨ－ⅡＢロケットでブースターの取それを人間が目で読み取り、手で計算している圧力などさまざまなの飛行速度はさまざまです。
航空本部は、
航空

から50年余、日本で行われたほとんど全てのり付け位置によって空力特性がどのように変

ましたが、
現在では、
機械式の計測からひずみものがあります。
また、機が離着陸する状態を作り出すことができる

航空機開発でこの風洞が使われてきました。

わるか、という実験も風洞を使って行われまセンサーを使った電子式計測に、計算につい

空気の性質は温度に低速風洞から、巡航状態を模擬する遷音速風

近年では、
三菱航空機
（株）
の小型ジェット旅した。

ても人力からコンピューターを使った処理によって変化するため、洞、さらに速い超音速、
極超音速風洞まで幅広

客機MRJの開発でも利用されています。まJAXA調布航空宇宙センターにある風洞の温度のデータも必要にい速度域をカバーする多くの風洞を所有してた、NロケットやHロケットといったロケッ

多くは、完成してから長い年数を経た設備でまた、模型にかかる空気の圧力を計測する

なります。

います。
また、
宇宙から地球へ戻ってくる再突ト開発でも、
ここで試験が行われています。
宇

すが、現役で稼働しています。
古くなったから技術も進化しています。かつてはマノメーとする力（抗力）、重心

ライト兄弟が使った風洞装置のレプリカ

2ｍ×2m遷音速風洞。遷音速（音速前後の速さ）で飛行する航空機の特性を調べるために使われる

変わっています。

風洞試験では、まず入カプセルの状態を模擬するため、気流に高宙空間に飛び出すロケットに空力は関係なといって建て替えることは容易ではありませターという気圧の差を液面の高低差から導き

風洞内の測定部に機体いエネルギーを与えて模型に当てるアーク加

いと思われるかもしれませんが、
空気の層を

んが、
電子機器を更新したり、送風ファンの駆出す装置を使って、人間が目視で数値を測っ模型を設置して、デー

熱風洞や誘導プラズマ加熱風洞と呼ばれる風

抜けて宇宙に達するまでが非常に重要で、ロ動モーターを効率の良い物に置き替えるなどていました。
それが圧力によって変形した量タを計測するセンサー

洞もあります。

ケットをまっすぐ飛ばすための安定化装置の改良や改修が継続的に行われています。

を電気信号として出力する圧力センサーに

07

計測領域

レーザーシート

観測窓

カメラ

世界と競うJAXAの先端風洞技術
模型

よって、より精密な計測ができるようになりました。さらに、複数の圧力センサーからの気流方向

入力を高速で切り替えることで、短い時間

カメラ

で多くの点の圧力を計測できる圧力スキャ
ナーが登場し、１秒以内に最大500点もの計

PIV計測の概念図。気体中に放出されたトレーサーがレーザーに接触して発光する様子をカメラで撮影する測が可能になっています。

することは人間にはできません。

■機体表面の圧力分布を面で捉える感圧塗料計測法

そこで、画像をコンピューターで画像処理をして、相互相関解析という方法で粒子の移動量を算出し、速度分布を計算します。PIVを

このように進化してきた計測方法ですが、行う計測システムは、JAXAの風洞で利用である問題がありました。それは、センサーをきるようにカスタマイズして実用化しまし

配置した点の圧力しか計測できないことです。
表面に数多くのセンサーを配置することには限界があり、
圧力センサーの間には隙間

感圧塗料（PSP）は圧力に応じて明るさが変化する発光塗料で、PSPからの発光をCCDカメラなどで計測することで圧力分布を画像として計測。圧力を測りたい模型にPSPを塗布（画像上）することで、面全体で圧力分布を計測できる。
赤い色ほど圧力が高い（画像下）実用化したJAXAのPIVでは、
２台のカメラを使って同じシート領域を撮影することで、が生まれます。
隣り合うセンサーが計測した３次元の速度ベクトルを計測できるように数値から、センサー間の領域における圧力は■空間の空気の流れを可視化する
粒子画像計測法

推測するしかありません。
もしおかしな現象

開始し、現在ではドイツやフランスなども研が起きていたとしても、そこに圧力センサー究を進めるなか、JAXAは大型風洞におけるがなければ異常を見つけることはできません。

PSP技術の実用化に成功しました。
「JAXAのこの問題は古くから指摘されており、
圧力PSP技術は、
世界トップレベルを競い合って空気の力を知るためには、
機体表面だけでを点ではなく面で計測したいと多くの研究います」と風洞技術開発センターの満尾和徳なく周辺の空気の流れを知ることも重要で者が考えていました。面での圧力分布計測

計画管理チーフマネージャは語ります。

す。音速以下の遅い流れを見るためには、煙を実現したのは、
酸素の量
（分圧）
によって発

PSPによって計測された圧力分布データ

風洞のようにスモークを使う方法などがあ

光の量が変化する感圧塗料（PSP:Pressure-は、目に見える画像として表示されるので、りますが、それを一歩進めて、翼の周囲でのSensitive Paint ）を利用した計測技術です。

直感的な理解を助けることができますが、流れの速度分布や方向、挙動を観測する技

感圧塗料を塗った模型を風洞内に配置し、
風

精度では圧力セ術が粒子画像計測法（PIV: Particle Image

を送りながら紫外光を当てると、圧力の差

ンサーには及びまVelocimetry）
です。

によって塗料の赤色発光の度合いが変化しせん。そこで、圧力セン

PIVを使うと、機体や翼の周りに発生するサーを配置した模型の全面

空気の渦の動きなどが分かります。
航空機がに感圧塗料を塗って計測する

飛行する際、
渦によって航空機が引っ張られというような、従来の手法とPSPたり、渦が崩壊することで思わぬ力がかかっ技術を組み合わせた計測も行い、精たりします。PIVは、そうした現象の研究にと度を確保しています。

ても役に立ちます。
PIVの原理は簡単で、空気中にトレーサー

ま す 。こ れ をという細かい粒子を混ぜて流し、シート状にCCDカメラ

照射したレーザー光（レーザーシート）の中をで撮影し画像

通過するトレーサーをカメラで撮影します。

処理を行うと 、そして一定間隔を開けてもう１枚写真を撮っ

模型表面の圧力分布をイて、２枚の画像を比較します。
同じ粒子の移動

メージとして捉えることが距離が分かれば速度が算出できるので、撮影できるようになります。

した面の速度分布が分かるという仕組みで1990年代後半からアメリす。
原理は簡単ですが、１枚の画像には何万個

カやロシアがPSPの研究をもの粒子が写ることになるため、
粒子を特定

08

た。

なっています。
さらに、
レーザーシートとカメ

PIVの計測結果。翼の端で作られる渦（翼端渦）や、翼の後方に発生する乱流（翼の後流）、エンジン部分によって作られる

ラの位置を変えることで、大きな模型の流れ

乱流（エンジンナセルの後流）などを視覚的に捉えることができるも観測できるようになっています。

■ユーザーニーズに合わせて進化て、模型から出る音をより高精度に計測できれた風洞試験／計測技術を持ち、それを海外るように改修を行っています。

の企業が使いに来る。
それが世界トップレベ

現在、さらなる革新的技術として、
発光オイ10年前の遷音速風洞では、時刻や季節にルを使ったスキンフリクション（表面摩擦力）

よって気流や計測装置などの温度が変化するの計測技術開発にも取り組んでいます。
世界

ことで、取得したデータに若干のばらつきがでまだどこも実用化していない技術なので、ありました。
近年の航空業界では環境性能、特実用化できれば優位性を持った技術になるはに燃費性能にしのぎを削っており、
少しのば

ずです。

ルの証明になります。
そこを目指して努力していきたい」と抱負を語りました。

らつきでも設計に大きな影響を及ぼす場合があります。
こうしたユーザーのニーズに応えるため、■世界トップレベルの風洞技術を目指して試験環境や計測手法を工夫するなどして、常に同じ計測データが得られるようになりつつ

JAXAの風洞は、供用制度を活用することあります。
こうした作業は非常に地味な技術

でJAXA以外の方々にも利用していただけまですが、問題点を詳細に洗い出し、
技術開発を

す。
遷音速風洞は航空機・宇宙機を開発してい積み上げたことで、世界とも競争できる高精る企業などに利用されていますし、
低速風洞

度な風洞になったといえるでしょう。

は風力発電用の風車や海上レーダー用アンテ

また、
最近では環境性能の一つである低騒

ナ、
さらにリュージュやスキージャンプ競技

音化に注目が集まっていて、機体から発生すといったスポーツ分野でも利用されています。

る騒音を風洞で計測したいというニーズも出

風洞技術開発センターでは、
今後どのようてきています。
計測する機体の騒音よりも、風に風洞技術の研究開発・運営を進めていくべ

洞自身が起こす音が大きいときちんとした計

きかの指針を「JAXA風洞ビジョン2025」と測はできません。
そこで、ファンの音を小さくして掲げています。
その中で世界トップレベル

する、
風路の内壁に吸音材を貼る、音が反響しの風洞技術開発を目標の一つに挙げています。

ない無響計測室で計測を行うなどの工夫をし

浜本センター長は、「JAXAが良い風洞と優満尾和徳
風洞技術開発センター
計画管理チーフマネージャ
兼 超音速/フラッタ風洞セクションリーダ

09

JAXA 航空本部へのメッセージ

次世代の複合材料を生み出し
日本の航空宇宙産業の可能性を切り拓く―― そもそもJAXAとの共同研究に踏み切ったきっかけは何だったのですか。
私たちの樹脂部門の事業拡張を考えた場
合、
航空や宇宙分野には非常に魅力がある。
今
後必ず成長する市場だろうという見込みがあイミドオリゴマー樹脂を被覆したシートを何層にも重ねて成形した
炭素繊維複合材料（画像の一番上の板）りました。
すでに同分野の複合材料向けにエ
ポキシ樹脂の靱性改良剤を開発し、配合品（マスターバッチ）として商品化しています。
今後

株式会社カネカ
先端材料開発研究所主任研究員 宮内雅彦氏 インタビューに変換する過程で水分子が生成し、材料の間私たちとしては、
ジェットエンジンのファにすき間を作りやすいという問題がありました。

ンの翼の部材に、チタン合金に代えてポリイ

は、ポリイミド樹脂で複合材料の事業を拡大したいと考えていました。

この問題を解決するために当社との共同

ミド樹脂複合材料を使うことを目指していま研究で、横田氏らJAXAが発見したのは、あるす。
あとはエンジンの周りのナセルやエンジ――とはいえ、
航空機用の複合材料の開発に

特殊な化学構造をもった原料を使用したインを翼に取り付けるパイロンなどにも使っては長い時間がかかります。
すぐにはビジネス

航空本部では、航空宇宙分野で使用されるポリイミド／炭素繊維複合材料の研究に取り組んでいますが、（株）カネカとの共同研

ミドオリゴマーを用いると、この問題が解決

いきたいと思っています。

につながらない。
会社としてよく決断されま

究で、耐熱性・靱性（引張りや衝撃に対する強さ）に優れたポリイミド樹脂を開発し、この新しいポリイミド樹脂を用いた複合できるということでした。
この方法を応用し材料の実用化を進めています。JAXA とタッグを組むことで生まれた効果について、（株）カネカの先端材料開発研究所主任研てJAXAと私たちが共同開発したのが、2008

究員である宮内氏に伺いました。

年に発表したTriA-Xとよばれるポリイミド――JAXAとどのような共同研究を進めて―― 研究の背景をお話しください。

―― 共同研究の成果をお話しください。

いますか。
ポリイミド樹脂を用いた複合材料の研究はまず、NEDOで開発されたポリイミド樹脂

したね。
JAXAと共同研究をして良かった点――今後は何が課題でしょうか。

は何ですか。

樹脂複合材料でした。TriA-Xは370℃以上の板状の材料を作ることはできましたが、
実

私たちは1980年代から、ポリイミド樹脂

耐熱性と高い靱性を備えています。その後、際に使うことを考えると、立体的な構造を作の分子構造をいろいろ変えながらフィルムを2011年には、さらに成形加工性に優れた新らないといけないわけです。そのためには、作る研究を続けてきました。ところが2000

しいポリイミド樹脂複合材料を開発しています。

まずC型とかＩ型の部材や大型の部材を作っ

年くらいから携帯電話やスマートフォンなどて、その強度を調べることが必要です。
この複の部材用途に向けた樹脂をお客さまの注文に合材料が実際に使えるのかどうかを評価する

応じて短期間で開発することが多く、応用研には、信頼性のある強度データの蓄積や量産

究を主に続けてきました。
そこで、
自社のポリ

性の検討も必要ですね。

イミド樹脂の技術を振り返ってみると、
このカネカではポリイミドという合成樹脂のNASAでは今から50年も前に始まっていまを用いた複合材料の作り方は、
次のようなもフィルムを作っています。
ポリイミド樹脂はした。
しかし、耐熱性と成形性を両立させるこ

のでした。
始めに、
炭素繊維にポリイミドの前耐熱性に優れており、
主に電子部品の配線部とができず、本格的な実用化ができませんで駆体であるアミド酸オリゴマー樹脂溶液を含に使われ、宇宙分野では宇宙機を熱から保護した。一方、JAXAでは横田力男氏（当時宇宙浸したシート（プリプレグ）を作ります。
これ

プリプレグからの複合材成形では高品質のする多層断熱材に使われています。
このポリ科学研究所）
が中心になってポリイミド樹脂を何層にも積層し、オートクレーブという一複合材が得られる反面、高コストです。
多数のイミド樹脂は薄いフィルム状で使われることの研究が進められ、
2002年から5年間で採択

種の窯の中で加圧しながら加熱硬化（高分子

同一形状部品や複雑形状部品の作製には、
あ――JAXAとの共同研究の次の目標は何での分子設計・評価の技術をさらに深耕・拡大すが多いのですが、これを炭素繊維との複合材されたNEDO（独立行政法人新エネルギー・

量化）成形します。
しかしこの方法では、成形

らかじめ積層した炭素繊維に直接液状樹脂をすか。

る必要がありました。

料にして航空機の構造材に利用しようとして

産業技術総合開発機構）の支援による基盤技

中にアミド酸オリゴマーがイミドオリゴマー

含浸させるレジントランスファーモールディ

いるのです。

術研究で、成形性と耐熱性に優れたポリイミ

ング（RTM）が有利です。RTMには非常に粘さらに新しいポリイミド樹脂複合材料の作

イミドの高分子設計から樹脂物性評価に至る―― その方法とはどのようなものですか。

先、新製品を開発するための根幹となる樹脂

これをJAXAとの共同研究を通して、ポリ航空機の構造材には主にアルミ合金やチ

ド樹脂複合材料を作る新しい方法が開発され度の低い樹脂でないと適用できませんが、り方にも挑戦しています。
先ほどお話しした基礎研究と、それを用いた高耐熱性複合材料

タン合金が使われていますが、最近ではエポ

ました。この研究が終わり、2007年に、樹脂

TriA-Xをベースにした低溶融粘度のポリイミ

当社との共同研究で開発したイミドオリゴ開発を目指す応用研究の両者を一貫して行う

キシ樹脂によるCFRP（炭素繊維強化プラスメーカーである私たちが共同研究を行うこと

ド樹脂を開発しました。

マーは高い溶剤溶解性を有していますが、溶ことは、非常に意味があることなのです。
このチック）がたくさん使われるようになってきになったのです。

剤との親和性が高いために、成形する板が厚共同研究だけではなく、私たちの研究所の中――この材料をチタンと置き換えた場合、
どくなるときには、成形中に積層したプリプレ

でもポリイミドを作る研究の領域が拡がりまのくらいの軽量化が実現できますか。

グ内部から溶剤を除去しにくくなる可能性がした。JAXAとの共同研究の波及効果で、
社内

あります。
そこで、
方法を大胆に変えて、ポリの基礎研究も活性化したというわけです。

ました。
しかし、
エポキシ樹脂によるCFRPの連続的な常用耐久温度は120℃くらいで、エ――当時、横田氏はポリイミド樹脂複合材料

ンジン付近など温度が200℃にもなる箇所にを何に使おうと考えていたのですか。

は高温に耐えられるチタンが使われていま

航空用チタン合金の密度は約4.4です。ポイミド樹脂の原料そのものを沸点の低い溶剤

今後、JAXA航空本部には日本の航空産業す。
これをポリイミド樹脂複合材料で置き換

巡航速度マッハ2を超える超高速航空機でリイミド樹脂複合材料は1.5くらいですのに溶かした状態から、複合材の成形を行おうを担う中核的な存在として、耐熱性複合材料えを実現し、
航空機体のさらなる軽量化・燃費すね。
これを実現するには機体を軽くしなけ

で、
同じ面積、
同じ厚みの板であれば、3分の1と考えています。
材料となる原料から作製しの本格的な実用化を目指し、各分野のメー低減を目指そうとしているのです。

ればなりません。
マッハ2以上で飛ぶと、翼のぐらいの軽さになります。

たアミド酸オリゴマーをイミド化し、硬化さ

カーとの連携構築とさらなる応用開発体制のせ、板に固める工程を一気にやってしまおう

基盤形成に大きく期待したいと考えています。

表面温度は200℃を超えてしまいますから、

10

エポキシ樹脂に代わる新しい耐熱性複合材料

ポリイミド樹脂は、ソーラー電力セイル実証機「イカロを開発する必要がありました。

工衛星の断熱材としても使われているス」（画像：CG）のセイルの素材として、またその他の人―― 航空機のどこに使いたいという具体的というわけです。

な目標はありますか。

11日本初の民間用旅客機「YS-11」（画像提供：日本航空株式会社）

飛行実験中の STOL 実験機「飛鳥」。現在、かかみがはら航空宇宙科学博物館に展示（左）「クイーンエア」は半世紀にわたって活躍し平成 23 年（2011年）に退役（右）調布航空宇宙センターの歴史を振り返る
戸田 勧
元航空宇宙技術研究所 所長／元JAXA理事JAXA航空本部の前身である航空技術研究所（後に航空宇宙技術研究所／
NAL）が設立されたのが昭和30年（1955年）。その後現在に至るまで、調布航空宇宙センターには航空・宇宙技術研究を支えるさまざまな試験設備が作ら大学など、利用者の割り当てに苦労しています。

ました。
また
「クイー

国産旅客機「YS-11」の開発が本格的に始ンエア」にインフラ

まり、
昭和36年
（1961年）、
調布飛行場の一部

イト・シミュレーター※の機能を持たせるよ区画に飛行場分室を設置し、荷重試験や疲労

う改修し、「飛鳥」の飛行を模擬させて、飛行「手前みそに聞こえるかもしれませんが、調試験などで「YS-11」の開発支援を行うこと

技術の習得を行ったりもしました。
「飛鳥」の布航空宇宙センターの試験設備やここで行になりました。
同時期に最初の実験用航空機

飛行試験にはNASAのパイロットも参加してわれてきた研究は、
日本の航空技術発展に寄「クイーンエア」も導入されました。

おり、「日本の航空産業も彼らが使えるところ与してきたと思います」と戸田氏は言います。

このころです。

昭和40年代後半から50年代にかけて、日まで来たな、という印象を与えることができ

調布航空宇宙センターの試験設備の一部は、本初の高バイパス比ターボファンエンジンたかもしれません」と戸田氏は振り返ります。

JAXAになった今も企業や大学に広く活用さ

FJR710や、
短距離離着陸（STOL）
実験機「飛「飛鳥」の要素技術研究として、
CFRP
（炭素繊

れ、
日本の産業競争力強化、そして航空宇宙技鳥」の開発のため、
地上エンジン運転試験設備

維強化プラスチック）を使った尾翼の２分の術の向上に貢献しています。

や環状燃焼器試験設備などの航空エンジン試

１模型開発も立ち上げられ、複合材料の評価※インフライト・シミュレーター：計算機を経由させて

験設備、
飛行シミュレーターなどが整備されを行うための試験設備の導入が始まったのも操縦を行うことで、さまざまな航空機の操縦を模擬する

れ、研究開発の遺伝子は脈々と受け継がれてきました。発足当時を知る戸田勧ことができるシステム。

氏（元NAL所長）のお話から、その歴史の一端に触れてみましょう。

調布航空宇宙センター今昔物語
昭和33年（1958年）に撮影された基礎工事中の遷音速風洞。循環式風洞のおおよその形が見て取れる■7年の空白を取リ戻し
航空技術を世界レベルにするために全て禁止されました。
航空に関する諸事業が再開可能になったのは、
昭和27年（1952年）のことです。
７年間の■風洞の整備から始まった
調布航空宇宙センター「私が航空宇宙技術研究所
（NAL）
に入った

ブランクを埋めるには、早急に航空技術研究

日本が研究を停止していた７年間で、世界のは、設立してから10年ぐらい後。
当時、周辺の体制を整える必要がありました。
航空技術の航空業界はプロペラ機からジェット機へとは休耕地で、
建物はこんなに密集していませの研究再開にあたって、通商産業省（現経済シフトしていました。
そのため最初に計画さんでした」と戸田氏は振り返ります。

産業省）、運輸省（現国土交通省）、防衛庁（現れた設備が、
ジェット機の巡航状態を試験で防衛省）などがそれぞれ研究予算の要求を行きる遷音速風洞でした。
昭和31年（1956年）

いましたが、
研究内容や必要とする設備も多に建設が始まり、４年後の昭和35年（1960

くが重複していました。
風洞一つとっても膨年）に完成しました。

大な費用がかかるため、それぞれの組織で設

遷音速風洞の建設が始まった１年後、構造備を持つことは非効率です。
そこで昭和28年

試験設備としてフラッタ風洞の建築が始まり（1953年）に総理府（現内閣府）の科学技術行ます。
遷音速風洞よりも規模が小さいため、
遷

政協議会に航空研究部会が設けられ、今後の航音速風洞より１年早い昭和34年（1959年）に

空技術研究体制について協議が行われました。

完成しました。
その後、将来技術として超音速

昭和29年（1954年）に設置された航空技術機の研究も必要であるという審議会の答申を

昭和50年（1975年）の調布航空宇宙センター飛行場分室の全景。
右上には調布飛行場がある

調布航空宇宙センターはおよそ12万㎡、
飛行場分室はおよそ５万㎡という広い敷地に、試験設備などさまざまな施設が建っています。

審議会の答申によって、航空技術研究所（昭和

受けて、
超音速風洞が作られました。

38年（1963年）、
航空宇宙技術研究所に改称）「今では風洞試験で音や振動を感じること

終戦前まで日本の航空技術は、昭和13年が総理府の付属機関として設立されました。
後は全くありませんが、当時は研究発表中に『地

調布航空宇宙センターがある場所は、戦前には中央航空研究所があり、戦後は旧大蔵省が管轄、運輸技術研究所が一時的に利用し（1938年）に東京帝国大学（現東京大学）航空に科学技術庁（現文部科学省）の設立に伴い、震だ！』といって立ち上がった後輩もいましていました。この場所が選ばれたのは、受電用鉄塔が残っていて変電所からの送電が比較的容易だったため電力状況が良好で、さら研究所がノンストップ長距離飛行の世界記録

同庁の付属機関となります。
航空研究に必要た。
そのくらいガラス戸が揺れました」（戸田に、十分な敷地と調布飛行場が近いという立地条件のためでした。旧中央航空研究所の敷地約 25万㎡のうち、約 6 万㎡を入手し（昭を打ち立てたり、
終戦の年にはジェット機「橘

な試験施設を集約し、関連行政機関や大学、企氏）。

和32年（1957 年）10月、旧大蔵省より移管）、遷音速風洞などの建設が開始されました。さらに周辺の農地を購入するなどし、現

花
（きっか）
」
が初飛行したりと、
世界トップレ業などへ供用すること、それが設立当初から

低速から超音速・極超音速までの幅広い速ベルにあったといっても過言ではありませの使命でした。
そして調布航空宇宙センター

度領域を持つ風洞は、
日本における航空機開ん。
しかし、
第二次世界大戦が終結した後、日は、時代のニーズに合わせ、時には先取りして、発に大きく貢献してきました。
中でも遷音速本はGHQによって航空に関する研究・製造が試験設備の整備・改修を行ってきたのです。

風洞は当時から稼働率が高く、現在も企業や

昭和37年（1962年）ごろの2m×2m遷音速風洞。周囲に農地が広がっているのが分かる

12

しかし、発足当時からこの広さだったわけではありません。

在の敷地になったのです。
一方、昭和 36 年（1961年）２月に当時アメリカ軍の管理下にあった調布飛行場の一部、約3万 6,000㎡の使用が認められ、現在の調布航空宇宙センター飛行場分室が作られました。

13

研究者リレーインタビュー 第１回「目指す世界を常に頭に描きながら、
３年先、
５年先、
20年先を
見据えて種をまく」
風洞技術開発センター 実機空力セクション 主任研究員

上野 真

1974 年東京都出身。1998 年名古屋大学大学院工学研究科航空宇宙工学専
攻博士課程前期課程修了。同年航空宇宙技術研究所（現 JAXA）入所。主に高速飛行実証フェーズ II の空力計測・解析などに従事。2005 年より風洞技術開発センターにて空力特性推定技術の高精度化に従事。2009 年 2 月から１年間イタリアのナポリ大学客員研究員。技術士（航空・宇宙部門）。

今号から始まったJAXAの研究者を紹介するコーナー。
第１回は、風洞技術開発センターの上野真主任研究員に、研究内容ややりがい、
航空宇宙分野を目指す後輩たちへのアドバイスなどを伺いました。

手前の模型は、異なる風洞間でのデータ比較やコンピュー
ターシミュレーションの計算結果の検証に使用される、NASA Common Research Model（CRM）と呼ばれる標準モデルの縮尺模型―― 風洞技術開発センターでどんな研究を

JAXAの風洞のデータをETWやNTFのデー

思います。
高校１年生くらいまでは、法学部をされていますか。

タと整合性を持たせていくという要請があっ目指していたのですが（笑）
。

たためです。ですから、補正後の数値がNTF

実は、風洞試験に関わるようになったのも、風洞試験と数値シミュレーションの結果の数値とピッタリ合っていたときはうれしい

研究分野を決めるときに、じゃんけんに負け

を、
実際の飛行時の条件に合わせて補正するですね。
違っていたとしても、なぜ違うのかをたから（笑）。
本当は制御の研究をしたかった研究をしています。
風洞試験で得られる数値

同僚と議論できます。
私の研究は派手なもの

んです。
でも、
私は何事も突き詰めていって、は、飛行状態と違うレイノルズ数（空気の粘ではありませんが、日々の研究の中で議論し面白がれる性格なんですね。
自分の置かれたり気を表す数値）や風洞の壁・支持装置の影たり、理屈を考えたりといったところに喜び

環境が望んだものと違っていても、
日々の積

響で、
実際に飛行しているときの数値とは異があります。

み重ねの中に、面白いことは山のようにある

なってきます。
それを理論に従って補正して―― 研究をする環境についてはどう思われ頭に描きながら、３年先、５年先、20年先を見らすと出てくる疑似抵抗という偽りの抵抗値ますか。

据えて種をまいています。

を取り除く、といったことをやっています。
欧米にはドイツにあるETW（European

JAXAでは勉強会や講演会をやろうと手をTransonic Wind Tunnel）
やアメリカのNTF

挙げれば、同僚や専門の違う人たちも集まっ（National Transonic Facility）
といった、飛てくれます。

―― これから航空宇宙分野を目指す後輩た
ちにアドバイスをお願いします。

行中のレイノルズ数を再現できる風洞※があ

私の研究は、
今日やったら明日すぐに結果

大学受験に失敗したから無理だとか、
航空

りますが、
試験にかかるコストが非常に高い。

が出るというものではありません。
何かやろ

学科じゃないからダメだとか、そうじゃないだから 、安いコストで利用できる私たちうと思ったら、何年も前に勉強会を立ち上げんです。JAXAに入ることがゴールじゃない、

JAXAの持っている風洞で得られるデータのます。
そうやって下地を作って共通認識を持

本当にやりたいことがあれば、JAXA以外の精度を高める研究をしています。
使う技術は

つようになると、
自分の欲しい世界ができあ

道だってあります。
もしかしたら自分で会社最先端のものですが、その理論は何十年も前がっていくんです。JAXAは、
そうした環境をを作ってロケットを打ち上げることだってでの古いものです。
古いものを嫌う方もいらっ

自分で作っていける自由度がありますね。

きるかもしれない。JAXAに入ったら何とかしゃいますが、新しければ良いというもので

速・極超音速風洞というように、風速領域ごとに風洞は作られています。
１つの風洞でいろいろな速さの実験をすることはできないのでしょうか。

長時間の実験に適した「循環式」
調布航空宇宙センターにある6.5m×5.5m

風路が直角に曲がる部分に偏流翼（流れの組みになっています。また、風洞の運転を続

低速風洞や2m×2m遷音速風洞は連続循

方向を変える板）を、風路の途中に複数の金けていると、
ファンによって気流に加えられた

環式の風洞です。
ファンで空気を循環させ、網を設け、測定部手前で流路を狭めることエネルギーが熱に変換され、気流の温度が上で、測定部に設置した模型に速度、向き

昇してくるため、遷音速風洞では冷却器によりが一様な空気が当たるような仕空気を冷却して温度を一定に保っています。

連続して試験が行えるよう、空気が通る風路が長方形につながっています。

●冷却器 風洞を運転中は気流の温度が上がるため、冷却して一定に保つ●国内最大級の6.5m×5.5m低速風洞や2m×2m遷音速風洞は、風路1周がおよそ200mもある

風の
流れ

●測定部
ここに模型を配置し、模型に掛かる力を
測定する

●送風部
（ファン）
写真は遷音速風洞の直径5mのファン。重さは40tほどあり、モーターで回転させて空気の流れを作る

音速を超える空気を流す「吹き出し式」
ファンで音速よりも速い空気の流れを作ろうせん。そこで、ファンを用いる代わりに高圧の

極超音速風洞ではさらに測定部から下流をとすると、コストがかかるため実用的ではありま

空気を一気に吹き出して速い流れを作る風

真空にして、吹き出した空気を吸い込むよう洞が「吹き出し式」です。大きな球体の設備にすることで極めて速い流れを作り出します。

は高圧の空気を蓄えるための
「貯気槽」
です。

●消音棟 空気を放出する際に出る音を低減する設備

風
の
流
れ

なるというのは間違いです。
勉強はどこにい―― この仕事を目指したきっかけは。

てきた理論なんです。

たっていくらでもできるし、就職してからも勉強しなくちゃいけない。
失敗したとしても私が航空学科に進学したのは、父の影響で―― 研究のやりがいはどこにありますか。

時速200km程度の空気の流れを作り出す低速風洞から、音速前後の速さの流れを作り出す遷音速風洞、音速を超える超音と思います。
そして、自分の目指す世界を常にいきます。
シミュレーションでも、
計算量を減

はなく、
それだけ多くの人が検証し確立され「風洞はどのように空気を流しているの？」

大丈夫。
じゃんけんで負けた私が保証します。

●測定部

す。
父は航空機マニアで、部屋には飛行機の模型がたくさんありました。
子どものころから

私は学生時代を含めて19年間、風洞に携

飛行機模型を飛ばしたりしていたので、自然

わっていますが、今の研究を始めたのは、に航空業界を目指すよう刷り込まれたのだと※ ETWや NTF は高レイノルズ数風洞と呼ばれ、送風する気体の温度を低くコントロールすることで、実際の機体よりもずっと小さな模型を使っても飛行中のレイノルズ数を再現できる。

●ノズル 超音速の流れを作る

実用的な実験が行えるようにするため、それぞれの速度域にふさわしい
空気の流し方ができるように、風洞が作り分けられているのです。

14

●貯気槽
（空気タンク）
直径12～13mの２基のタンクにおよそ900～
1150㎥の空気をためる。
その圧力は最高約２MPa
にもなる

15

を開始
製品化、ますます進む
態管理システムの運用
動ー
D-NET対応システムの
タ
プ
コ
リ
ヘ
災
防
防
動態管
応した集中管理型消理型消防防災ヘリコプター
消防庁は、D-NETに対に対応した、新しい「集中管
-NET）

（D
機情報共有ネットワーク
開発した災害救援航空
総務省消防庁は、JAXAがも明らかになりました。
り運用を始めました。
用が難しくなるなどの問題な運率的を導入し、2014年４月よで効
一方が、理システム」
した
情報、浸水や土砂崩
まって救援活動を行いま任務開始 といった運航の航空機が被災地に集位置情報や、移動中・
東日本大震災では、多く
機の
航空
、
間で
部の
機と地上の災害対策本システムを搭載した航空術です。
D-NETは、性の高い運用を実現する技
なく、D-NET対応の動態ることで、効率的で安全ルタイムで把握できるだけで
リア
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動位
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れなどの災害情報を共有す
ターに準拠しの消防防災ヘリコプ
また、D-NETデータ仕様
システムを搭載した全国
うになります。
るよでき共有
容を新システムでは、動態管理
な内関のシステムと害発生エリアや災害の詳細に、D-NETに対応した他機
消防防災ヘリコプターと災規模災害が発生した場合
管理システムを搭載した
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活動
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ているので、消防庁だけでエーシできるようになることが期運用機を航空てきました。ナビコムアビ
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拠した製品の普及に努め
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情報共有が可能とET
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きる機体を増やすため、JAX
またD-NETで情報共有でより 販売してきた
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従し、対応が、今回 新たにD -NE Tに
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操作
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動情報を
置情報に加え、簡単な活）（画像提供：総務省消防庁
端末で情報共新システムの表示画面例
それらのデータを地上の
（左）
長
理事
で送信し、
直樹
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を表敬訪問
（右）
大石利雄消防庁長官。
有できるようになりました

RIと
新石垣空港でEN施
ステムの実験を実
将来型着陸誘導シ RI）は、国際基準策定が進められてい（EN
研究所
JAXAと電子航法
14年3月19の評価実験を、20（
ム GAST-D）
ステ
導シ
誘
陸
着
る将来型
いました。
、新石垣空港で行
星航法
日から30日にかけて
は、GPSを使った衛
AS）
GB
（
強システム
れて
用さ
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地上型衛星航法補で、現在多くの空港信号を加えることで
強
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る
導を
ら送
か
誘
上
陸
に地
な着
もしくはより高精度
と同等、
）
ILS
（
ム
テ
シス
陸
可
着
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いる計器
でも安全な着陸で視界が悪い場合
候
天
悪
、
ムで
テ
可能とするシス精 密 進 入の実
自由度の高い曲線
な、
また、ILSでは困難
能となります。
す。
テゴリ
現も期待されていま
安全に誘導できるカ
状況でも航空機を
象
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い
厳し
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、新石垣空港に設研究用装置を開発し
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-D
ST
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（
ー III GBAS
圏プラズマバブル機「飛翔」は電離
空
航
用
験
実
の
しました。JAXA、ENRI の実かを調査するため
うな影響を及ぼす
よ
の
にど
法
航
星
行うため、
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-D の性 能 評 価をは設 置した GAST
」
ば
つ
よ
「
機
空
験用航
行いました。
それぞれ飛行実験を：高 度 90 〜※プ ラズ マバ ブル
離圏で局所的1000km にある電する擾乱 現に電 子密 度が 減少の夜間に赤道象で、春または秋度の地域で発を挟んだ低〜中緯
バブルが 発生
生する。プラズマ
ルを通過しすると、プラズマバブ
幅や位相に急たGPS 信号の振てしまうため、
激な 変 動が 起き
（左）
に深刻な障
と「よつば」（右）GPSを利用した航法
験開始を待つ「飛翔」
られている。
新石垣空港に並んで実害を与えることが知成田空港で乱気流情報提供システム「ALWIN」の評
価試験を実施2014 年 3月

3日から5月 9日の間、成田空港においては 航 空 会 社 JA
JAXA と気象庁
L、ANAの 協 力 のもと、
新しい 乱 気 流 情「ALWIN（Airpo
報 システ ムrt Low-level Wind
shear InformatioN）」の 評 価 試 験を行いました。
ALWIN は、これまで
JAXA が開発してきた「低層風擾乱ーシステム（LOTA
アドバイザリS）」※1 の技 術の一 部を先 行して実用 化するために、
すでに気象庁により空港に設置されている空港気象ドップを使用するシステムでラーライダー※2
す。ALWIN は、航
空
機を
空
港
に
安全に着陸させる
ため、機上のパイ
ロットと空港の運航支援者に対して、航空機の着陸経路上における風の状態（風向・風速、
ウィンドシアー、
乱気流など）
タイムで提供できますをリアル。今回の評価試験
では、試作した ALを用い、空港周辺
WIN システムや着陸経路上の風の情報を、空港にいへはパソコンで、パイる運航支援者
ロットへは操縦席に設置されている AC
テキストベースのデARS と いうータリンク装置で提供しました。
今後は、ALWIN を使用した運航支援者
やパイロットへのアン
ティングなどにより評
ケート、
ミー
価コメントを収集し、より使い勝手の良良していきます。
いシステムに改
また実際に着陸した
航空機の飛行データをご提供いただき、
ALWINが予想した
風の情報と
実 際 に 航 空 機が受けた風 の
情 報を比較すること
で、ALWIN
の有効性を評価していきます。
※1
航空機の操縦席計器に表示された
ALWINの風情報（画像提供：
LOTAS：空港に設日本航空株式会社）
置した気象観測装置（
レー
ダー・ライダー）によりの動きを検知し、現在及び10分後の風の、天候にかかわらず低状態を、パイロットや
高度の風※2
空港の運航支援者へ提供するシステム。
空港気象ドップラーラ
イダー：レーザー光によって大気中のエアることにより、低高
ロゾル（微粒子）の動
度の非降水時の風を計測できる装置で、きを検知す
現在成田空港などに設置されている。

JAXA 航空マガジン 発行：JAXA（宇宙航空研究開発機構）航空本部
発行責任者：JAXA航空本部事業推進部長 張替正敏
〒182-8522 東京都調布市深大寺東町7丁目44番地1
FLIGHT PATHTEL 050-3362-8036 FAX 0422-40-3281
2014年6月発行
ホームページ http://www.aero.jaxa.jp/【禁無断複写転載】JAXA航空マガジン「FLIGHT PATH」
からの複写もしくは転載を希望される場合は、航空本部までご連絡ください。