宇宙航空理工学概論
| 開設大学 | 中部大学 |
|---|---|
| 科目コード | 242824 |
| 担当教員 | 保黒 政大 |
| 学年配当 | 1年, 2年, 3年, 4年 |
| 単位数 | 2単位 |
| 曜日 | 水曜 |
| 開講期間 | 春学期 |
| 実施形式 | 対面 |
| 開講時間割１ | 5限,6限 13:35 ～ 15:05 |
| 教室 | 未定 |
| 募集時期 | 4月 |
| 開講期間 | 4/8～7/22 |
| 講義概要 | 本講義のの主旨（概要）は、本科目では、宇宙航空理工学の基本を幅広く学ぶとともに、宇宙航空理工学科のカリキュラム構成の全体像を俯瞰的に把握し、宇宙航空理工学とはどのようなものであるかを理解することを目的として、各教育区分の主たる分野の基礎・基盤的な事項を学び、航空機、ロケット、宇宙機などのビ－クルの開発・設計や、それらを利用して現在行われている活動について体系的に学修する。 【実務経験のある教員等による授業科目】 該当教員１：苅田 丈士 実務経験内容：宇宙機・航空機の研究開発法人の研究・開発部門にて推進機の研究を担当 授業内容との関連性：ロケットエンジンやジェットエンジンなどの機構や作動原理について、自身の現場での経験を踏まえて授業内で説明する。 該当教員２：棚橋 美治 実務経験内容：航空機設計・開発会社の研究開発部門にて、設計・開発を担当 授業内容との関連性：航空機が浮上する原理と現場での技術の活用について、自身の現場での経験を踏まえて授業内で説明する。 該当教員３：保黒 政大 実務経験内容：電子機器メーカーの開発部門にて、コンピュータや周辺装置の設計・開発を担当 授業内容との関連性：航空機・宇宙機に搭載されるマイコンについて、組み込み機器開発の経験を踏まえ、その重要性を説明する。 具体的達成目標は、本科目では、宇宙航空理工学の基本を幅広く学ぶとともに、宇宙航空理工学科のカリキュラム構成の全体像を俯瞰的に把握し、宇宙航空理工学とはどのようなものであるかを理解することを目的として、各教育区分の主たる分野の基礎・基盤的な事項を学び、航空機、ロケット、宇宙機などのビ－クルの開発・設計や、それらを利用して現在行われている活動について体系的に学修する。 【実務経験のある教員等による授業科目】 該当教員１：苅田 丈士 実務経験内容：宇宙機・航空機の研究開発法人の研究・開発部門にて推進機の研究を担当 授業内容との関連性：ロケットエンジンやジェットエンジンなどの機構や作動原理について、自身の現場での経験を踏まえて授業内で説明する。 該当教員２：棚橋 美治 実務経験内容：航空機設計・開発会社の研究開発部門にて、設計・開発を担当 授業内容との関連性：航空機が浮上する原理と現場での技術の活用について、自身の現場での経験を踏まえて授業内で説明する。 該当教員３：保黒 政大 実務経験内容：電子機器メーカーの開発部門にて、コンピュータや周辺装置の設計・開発を担当 授業内容との関連性：航空機・宇宙機に搭載されるマイコンについて、組み込み機器開発の経験を踏まえ、その重要性を説明する。 具体的な内容は以下の通り 1. 【第１回】宇宙航空学科の概要 宇宙航空学科の講義内容について、4年間で学修する講義科目を俯瞰的に解説するとともに、学修の進め方について講義する。事前：学生便覧のカリキュラムマップを眺め、学科専門科目の概要を予習する。 事後：学生便覧を熟読して学科の講義科目について復習する。 2. 【第２回】構造・材料力学 飛行機の基礎、開発史を解説するとともに、飛行機に作用する荷重、飛行機の構造・材料、近年飛行機に多用されるようになってきた複合材の製作方法やその特徴などについて講義する。事前：最低一種類の飛行機について、サイズや重量、材料などについて調べる 事後：将来の飛行機を想像する 3. 【第３回】先端材料 航空宇宙分野で使用される金属材料や高分子材料、また複合材料である炭素繊維強化プラスチック（CFRP）や炭素繊維強化ガラス（GFRP）について、材料がどの様に進化してきたのか、最近の実用例も含めて講義する。事前：宇宙・航空機材料に求められる材料特性を調べる 事後：講義で紹介した材料について調査し、理解を深める 4. 【第４回】流体・空力 流体・空力系の講義科目 を解説するとともに、空力・推進分野における空気力学に関して、主に主翼と尾翼の役割、揚力の発生原理、６分力（揚力、抗力、ピッチングモーメント、横力、ローリングモーメント、ヨーイングモーメント）、空力微係数、安定性と操縦性、舵面（ラダー、エルロン、エレベータ）について講義する。事前：航空機が飛行する大気環境や機体にかかる空気力について概要を調べておく 事後：講義で紹介した機体まわりの空気力や安定性・操縦性について復習し、理解を深める 5. 【第５回】推進 推進系の講義科目を解説するとともに、航空機・宇宙機分野における推進機関であるロケットエンジンとジェットエンジン、プロペラエンジンの種類、推進力の発生原理、エンジンの仕組みなどについて講義する。事前：航空機やロケットのエンジンにどのようなものがあるか、調べておく。 事後：事前に調べたエンジンに、授業で学んだ推進力発生原理を当てはめてる。 6. 【第６回】特別講演 宇宙・航空分野に関連するトピックスについての講演事前：講師あるいは講師の所属について調査し、関連技術について事前調査する。 事後：講演内容について振り返り、関連技術を調査して理解を深める。 7. 【第７回】航空・宇宙 宇宙・航空分野に関連するトピックスについて取り上げます。事前：講師あるいは講師の所属について調査し、関連技術について事前調査する。 事後：講演内容について振り返り、関連技術を調査して理解を深める。 8. 【第８回】航空宇宙機生産 航空機、ロケット等の生産に関して、航空宇宙産業の実際、製造の各部門及び全体に亘る生産管理、部品製造から組立、艤装、機能試験、飛行試験等の各種生産技術、生産全体を通した品質保証などにつき、実際の製造実態を踏まえた、航空宇宙機生産に直結する基礎技術を講義する。事前：最近の航空機開発機種についてnetなどでごく簡単に調べておく 事後：講義を通じて今後の自身の学習に対する思いや目標を纏めておく。 9. 【第９回】電気推進 宇宙機用推進機である電気推進機に関して、要求される燃費・推力などの特徴、化学推進機との比較、実用化されているイオンエンジンやホールスラスタの原理と諸性能、および現在開発が進められている先進電気推進機について講義する。事前：電気推進機、化学推進機について文献やWebで事前調査する。 事後：電気推進機が使用された宇宙ミッションについて調査し理解を深める。 10. 【第１０回】制御・メカトロニクス 現在、人々の暮らしは運輸機器（飛行機，自動車等）、民生機器（洗濯機、エアコン等）、産業機器（工作機械等）などの機械や電気機器などによって支えられている。このような機器を思い通りに自動で動かすには「制御」が必要である。ここでは、制御の概念と制御の応用例、制御を実現する要素（メカトロニクス）の一端を簡単に紹介する。事前：身近にある動く機器（速度、位置、力をコントロール）、温度をコントロール機器などのコントロールの仕組みについて調べておく。 事後：講義で紹介された種々の機器の中で、興味を持ったものについて、動作原理や制御の仕組み、応用分野などについて、さらに深く調査する。 11. 【第１１回】リモートセンシング 地球観測を行う衛星リモートセンシングの特徴と利用方法を学ぶため、軌道、搭載センサ、様々な衛星システムとその特性を活かした応用分野、空間情報技術による地上データとの融合による高度利用などについて講義する。事前：地球観測衛星についてインターネットで概略を調べておく。 事後：新しい応用事例について考える。 12. 【第１２回】電気電子・情報技術の自動化への利用 航空機の制御と製造分野における電子情報応用に関して、主に安全性を確保するための自動操縦と生産の自動化に向けた取り組みについて講義する。事前：身の回りにある装置について、自動的に行われていることを調べる。 事後：講義中に紹介した内容について調査を行い、理解を深める。 13. 【第１３回】GPS・人工衛星 航空宇宙機応用の講義科目を解説するとともに、制御・飛行力学・宇宙分野における宇宙通信に関して、主にGPSを利用した人工衛星の位置検出、姿勢制御、軌道変更、観測データの送受信について講義する。事前：最低一種類の人工衛星について、サイズや重量、ミッションなどについて調べる。 事後：自分が作る超小型衛星で実現したいミッションを考える。 14. 【第１４回】電気電子・情報 航空機や宇宙機には様々な電子機器が搭載されている。このような電子機器・情報機器について概説する。また、電気電子・情報分野で学ぶ電気回路、電子回路、デジタル回路について講義する。事前：宇宙航空分野で利用されている電子情報技術の例として、画像処理技術につい て調査する。 事後：講義で紹介した技術について調査し、理解を深める。 15. 【第１５回】宇宙航空理工学のキャリア 卒業後の進路の考え方を解説するとともに、将来の夢や目標に向かうため、どのように学修すべきかを講義する。事前：何を目指して大学へ進学したのか、その思いを整理してみる。 事後：将来のキャリアについて検討し、今後の講義受講計画や自己学習、課外活動などの計画を立案する。 |
| テキスト･参考文献 | |
| 試験・評価方法 | 【成績の評価方法】 授業に取り組む態度および提出された報告書の内容によって総合的に評価する。 【成績の評価基準】 授業に取り組む態度および提出された報告書の内容によって総合的に評価する。 |
| 別途必要な経費 | |
| その他特記事項 | |
| 科目名（英語） | Introduction to Astronautics and Aeronautics |
| 使用言語 |
