自律滑空机をゼロから企画?设计?製作して飞ばす。名大と连携した、全国でも类を见ない科目。
航空宇宙生产技术（机械工学概论Ⅱ）
【対象学生】：工学部全学科（選択科目） 【履修期間】：4年次前期（全15回）
自律滑空機（グライダー）の企画から設計?製作?飛行?性能評価までを行い、ものづくりの現場で必要とされる総論的視点を養う授業。东海国立大学机构航空宇宙研究教育拠点 航空宇宙生産技術開発センターが学部生?大学院生向けに提供する人材育成プログラム「航空宇宙生産技術科目群」の一つとして、令和2年度より開講。令和3年度には、機械工学科を中心に35名が履修。
自律滑空機とは、動力を持たず、ゴムで初速を与えて飛ばす滑空機に、飛行を安定化する制御機能を持たせたものです。「航空宇宙生产技术（机械工学概论Ⅱ）」では、学生が4～5名のグループに分かれ、限られた時間の中で1台の自律滑空機をゼロから企画?設計?製作し、飛ばすことで評価します。
飞行距离を狙うのか、滞空时间を追求するのか、それとも机体が上下を繰り返すような変わった飞び方をさせるのか、目标设定は自由です。独自の発想で面白い机体が出てくることを期待しています。
目标设定ができたら、それに沿って主翼や尾翼、空気抵抗を考えた机体头部の形状を颁础顿で设计。専门机関の研究成果などから着想を得たオリジナルのアイデアを加えたり、部品に穴を开けて軽量化したりといった工夫を盛り込みます。製作は、3顿プリンターやレーザーカッターなどを用いて行い、设计した制御系を机体に搭载します。风洞実験※などを経て、最终的には学内発表会にて実际に机体を飞ばし、滑空の様子を飞行距离?滞空时间?飞行姿势などで评価します。
また、名古屋大学の同様の授業を受けた学生たちと自律滑空機の性能を競う「東海クライマックスシリーズ」も開催しました。他に類を見ない県をまたいだ連携は、东海国立大学机构だからこそ実現したもの。学生には交流を深めながらも競争心を持ち、刺激を得てほしいと思っています。
学生たちは、授业で材料?机械?热?流体の「4力学」や制御工学など、各分野の専门知识を深く学んでいますが、実际のものづくりは多分野の知识を组み合わせなければできません。そのために必要な俯瞰的な视点を得ることが授业の目的です。一般的な実験科目が教科书の理论を决まった手顺通りに确かめる授业なのに対して、この授业には正解がなく、チームワークが必要となる点も実社会でのものづくりと同じです。
ものづくりの苦労や大切さ、楽しさを味わえるこの授业が学生にとって进路选びの一助となり、社会で羽ばたくきっかけになればと愿っています。
※风洞実験...空気の流れをつくる风洞设备のなかに机体を设置し、飞行の状态を确认し改善するための実験
授业の流れ
| グループで话し合って机体の构想を练る。サイズや使える材料の制约内で、どう飞ばしたいかに応じて、主翼や尾翼、头部、胴体の形状や材质などを决定。 | 主翼面積や尾翼容積、重心位置などを計算式から導き出して、詳細な形状や寸法を決定していき、3D CADで設計図を描く。制御アルゴリズムも設計。 | レーザーカッターで板をカットし、3Dプリンターで立体的なパーツを成形。機体を組み上 げ制御プログラムを搭載したら、風洞試験を行って動作を確認。 | 学内発表会や名古屋大学との飛行競技会で実際に飛ばす。成績評価は、飛行距離や滞空時 間、飛行時の姿勢のほか、企画～製作の計画やプロセスも加味する。 |
飞行発表会
発表会の概要授业の集大成として行われるのが、全2回の発表の机会。令和3年7月16日に岐阜メモリアルセンター（ふれ爱ドーム）で実施された学内発表会は、完成した机体を発射台から飞ばして想定通り飞ぶかを确かめ、自分たちの企画?设计における仮説が正しかったかを検証。その后9月29日には、名古屋大学で同様の授业を受けた学生のチームと竞う「东海クライマックスシリーズ」が初开催された（令和2年度はコロナ祸により中止）。
航空宇宙生产技术开発センターとは
機構直轄拠点の１つである航空宇宙研究教育拠点の下、令和2年に設置された、国内初の航空宇宙生産技術に関する教育?研究機関。岐阜県の主要産業の一つでもある航空機産業だが、1機あたり数百万点にのぼる航空機部品の生産は、自動車部品と 違って多品種小ロットのため、自動化が困難。アジア諸国の参入により競争が激化する中、日本の航空機産業が今後も持続的に発展するためには、「いいものを安くつくる」生産技術の開発が急務となっている。そのためセンターでは、企業と共同して生産技術の研究開発をAIやIoTなどの「サイバー分野」と、高度加工技術や自律ロボットなどの「フィジカル分野」の両面から行う。また、东海国立大学机构として岐阜大学が持つ航空宇宙生産技術と名古屋大学が持つ航空宇宙設計技術の互いの強みを活かした教育?研究、地域企業との連携を行っている。
学生インタビュー
岐阜大学工学部
机械工学科知能机械コース
４年
グライダーやドローンを飞ばす経験はなかなかできるものではないと思い、この授业を履修しました。所属する班では、知能机械コースでソフトウェアについて学んできた経験を生かして、グライダーの制御を担当。滨惭鲍（惯性计测ユニット）を使って轴センターの倾きをモーターで补正し、飞行时の挙动を安定させるプログラムを组んでいます。なかなか思い通りにいかないことも多いですが、上手く飞んだ时の达成感は格别です。
