フクロウ

機体騒音低減技術の飛行実証FQUROHFQUROH: A flight demonstration project for
airframe noise reduction
technology

航空機の離着陸時の騒音は長い間ずっと空港周辺地域の重要な問題となっています。ジェット旅客機が飛行を始めた1960年代には、ジェットエンジンが最も大きな騒音の原因でしたが、その後50年間のジェットエンジン技術の革新によって、旅客機は初期のものに比べ大幅な騒音低減を実現しています。しかし、静かな航 空機を開発する努力はまだまだ必要です。というのは、今後の航空輸送の需要の増加の結果、旅客機の離発着回数が増えていくことが予想されているためです。
さらに静かな航空機を実現するための技術課題の一つとして、機体の翼や脚から発生する空気力学的な騒音である「機体騒音」があります。先進的なエンジンを搭載した新しい航空機では、空港に着陸のために進入してくる時には、実はこの機体騒音が最も大きな騒音源になっています。
機 体 騒 音低 減 技 術の 飛 行実証FQUROH(*)プロジェクトは、静かに飛ぶ鳥「フクロウ」に因んで名づけられ、機体騒音の低減技術を、高揚力装置と脚の改造を行った航空機を用いた飛行試験によって実証することを狙っています。
*Flight demonstration of Quiet technology to Reduce Noisefrom High-lift conﬁguration

Noise emitted from aircraft during takeoff and landing
has been a serious issue for communities around airports fora long time. In the 1960s, when jet airliners started to fly,
early-generation jet engines were the loudest noise sourceof the aircraft. During the five decades that followed, theadvancement of jet engine technologies has helped achieve
substantial noise reduction compared to early jet airliners.
However, further effort to develop quiet aircraft is stillnecessary because of the prospective increase in takeoffs
and landings as a result of the growing demand of air travel.
One of the technical challenges to realize further quieter
aircraft is reducing the so-called airframe noise, which isaerodynamic noise generated by the wings and the landing
gears of aircraft. In fact, for the modern aircraft with advanced
engines, this airframe noise is the loudest noise source when
the aircraft is approaching for landing.
The FQUROH (*) project, whose name comes from theJapanese word for a silently-flying bird, an owl, aims todemonstrate noise reduction technologies for the airframe
noise through flight tests using aircraft with modified high-liftdevices and modified landing gear.

静かな次世代旅客機の実現を目指して
Toward development of next-generation quiet civil aircraft
現在の旅客機の機体騒音の大半は高揚力装置（フラップとスラット）と脚から発生していますが、FQUROHプロジェクトは、それらに対する実用的な低騒音化コンセプトと先進的な数値解析技術を基礎にした設計法の実現可能性を検証することを目指しています。
JA X Aはこれまで国内産業、大学、そして海外の研究機関と、機体騒音とその低減について研究を行ってきました。その研究活動は基礎的なものから実用的な技術開発まで幅広く、基礎となる数値解析および実験の方法の開発、騒音発生の物理現象の研究、そして実機に適用可能な低騒音化コンセプトの創出まで実施しています。
これらの研究活動を通じて、JAXAは高揚力装置と脚のための実用的な低騒音化設計方法を確立してきました。FQUROHプロ
ジェクトでは、その設計法がJAXAの実験用航空機「飛翔」と旅客機に適用されます。改造により低騒音化された「飛翔」の飛行試
験は2016年と2017年に計画されています。それらに先行して、飛行する航空機の騒音源を捉え、特定するためのフェーズドアレ
イ・マイクロフォンシステムの開発も行われています。

乱流による騒音の発生
Noise generated by turbulent flow

低騒音化形状によって騒音の発生源を除去
Removal of noise source by noise reduction design

フラップ騒音発生現象の詳細把握
Detailed physical understanding of flap noise generation

低騒音化形状の最適化
Optimization of noise reduction design

ΔOASPL[dB(A)]下面デバイス+上面デバイスA+ Lower surface device+ Upper surface device A

A large volume of airframe noise from current commercial
aircraft is generated from high-lift devices (flaps and slats) andlanding gear. The project intends to verify the feasibility ofpractical noise reduction concepts for them and design
methods based on advanced computational simulations.
JAXA has been studying airframe noise and its reduction
in cooperation with Japanese aircraft industries, universities
and foreign research institutes. Its research activities extend
from basic studies to practical technology development:
fundamental computational and experimental methods,
studies on physics of noise generation, and creation of noise
reduction concepts applicable to actual aircraft.
Through these research activities, JAXA has developed
practical noise reduction design methods for high-lift devices
and landing gear, which are being applied to JAXA’s research
aircraft, "Hisho" and a commercial aircraft in the FQUROH
project. Flight tests for the modified low-noise "Hisho" areplanned in 2016 and 2017. In advance of the flight tests, aphased array microphone system is also being developed for
capturing and localizing the noise sources of flying aircraft toevaluate the applied noise reduction designs.
マイクロフォン
Microphone

下面デバイス
+上面デバイスB+ Lower surface device+ Upper surface device B

下面デバイスのみ
Lower surface device
上面デバイスAのみ
Upper surface device A

JAXA 実験用航空機「飛翔」
JAXA’s jet research aircraft “Hisho”

基準形態からの差分
Differences from baseline shape

先進数値解析技術による低騒音設計
Physic-based noise reduction design using advanced numerical simulations
飛翔と旅客機に適用して飛行実証
Flight demonstration
using JAXA’s jet research
aircraft ”Hisho” and acommercial aircraft

世界有数の大型低騒音風洞(鉄道総研）等を用いた詳細な低騒音設計の評価
Detailed evaluation of noise reduction designusing the Large-Scale Low-Noise Wind Tunnel ofthe Railway Technical Research Institute

音源計測用
フェーズドアレイ
Phased array microphones fornoise source measurement

直径30mの円内にマイクロフォン196本を放射状に設置
196 microphones radially arranged in a circle of
30m diameter

騒音源の位置と周波数特性を詳細に把握する音源計測技術
Noise source measurement techniques to capture
noise sources and their frequency characteristics

実用性の面で優れた低騒音化コンセプトの適用
Application of practical noise reduction concepts

先進的数値解析技術ベースの低騒音化設計手法の確立 Acceleration of the development of noise reduction design methods using advanced numerical simulations
低騒音化コンセプトの実用性の実証
Demonstration of the feasibility of airframe noise reduction concepts
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