航空機の設計について3;概念設計その2
記事の説明 この記事シリーズは、航空機の専門書として有名な"Aircraft Design A Systems Engineering Approach"の中で、整理したい箇所をまとめた備忘録です。機体の設計について学んでいると「この計算は設計のどの段階で行うものなのか?」と迷うことがあります。このような自分の為に整理したメモをこのシリーズで書いていきます。 この記事は第3章の内容を参考にしています。 目次 機体構成の選択とトレードオフ 前回の記事では、機体構成の選択肢について説明しました。選択肢が多くないといえ、要求に対し最適な構成を選択するにはある程度の指標が必要です。構成要素の採用したい良い点、出来るだけ抑え込みたい悪い点をバランスよく取り入れる為、トレードオフ分析が行われます。 トレードオフ分析の対象としては、前回記事で示したような要素だけでなく材料、製造プロセス、部品や材料の調達先まで及びます。このプロセスを模式図で示したものを下に示します。 この図の真ん中で示した(解析目標の設定~好ましい代替案)の推奨のプロセスで、設計案の中から選択が行われます。旅客機の設計では、この過程で多分野統合最適化:Multi-Disciplinary Optimization [MDO]が採用される事があります。MDOは、最適化手法を用いて、多くの分野を含む設計問題を解決する設計手法の一つです。各分野を逐次最適化して最適解を導く方法とは異なり、設計に含まれるすべての分野を関係性(本では相互作用)を考慮して設計する事が可能です。 B787で採用されたケース( エコな航空機を実現するための空力技術 )や、MRJ計画で採用されたケース( 環境適応型高性能小型航空機設計における~ )が存在します。 設計者の定める優先度 設計者は設計の過程において、様々な優先順位を持っています。これらの優先順位は、設計する機体に要求される仕様で変化します。優先度が変化する例を下の表で示します。 この優先度はこの本(Aircraft Design A Systems Engineering Approach)の著者によって決められたものなので、あくまで一例として捉えてください。主に10項目で分けられており、製造コスト、性能、飛行性能、設計期間、美しさ(民