超音波式エアデータセンサ

開放特許情報番号

L2007007453

開放特許情報登録日

2007/11/30

最新更新日

2015/10/28

基本情報

出願番号	特願2003-055386
出願日	2003/3/3
出願人	独立行政法人　宇宙航空研究開発機構
公開番号	特開2004-264184
公開日	2004/9/24
登録番号	特許第3817610号
特許権者	国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
発明の名称	超音波式エアデータセンサ
技術分野	輸送
機能	機械・部品の製造、検査・検出
適用製品	超音波式エアデータセンサ
目的	低速度領域から比較的高速度領域の計測が可能で、なおかつ広い気流角度に対応できる航空機用の対気速度計測装置、並びに高い製作精度が必要な部品が不要で、測定精度が高い気象観測用の風向風速気温計測装置を実現できる可動部が存在しない超音波エアデータセンサ・プローブを提供する。
効果	従来装置の持つ高速度域では気流が乱れてノイズを発生するという構造上の欠陥を改善することができ、測定の安定性を高める。また、気流角度によっては対気速度５０ｍ／ｓ以下の領域であっても計測できない場合があるという不具合を解消し、乱流の発生を低減させる。
技術概要	図１はエアデータセンサ・プローブを航空機用に具体化した形状であり、Ａは前方からの正面図であり、Ｂは側面図である。図２はエアデータセンサでの気流測定原理図である。基体１に４本の支持棒１１、１２、１３、１４を軸の先端部が互いに平行で軸芯が四角形の各頂点に位置するように植設し、その先端部は流線形状として超音波送受信機支持部となっている。航空機の対気速度計測に適用する場合、機体に対して流速方向は前方から後方に向かう成分が主となる。したがって、その成分を検出するために超音波送受信機は前後方向に位置を違えた配置を必須とし、送受信軸に合わせて設置するために、超音波送受信機の表面はＸ軸に垂直な面とは傾斜することになる。このため、支持棒の先端を流線型状にしたうえで、その表面と前記超音波送受信機の表面が平行で滑らかにつながるような超音波送受信機の配置とする。そして超音波を送受信する複数個の伝搬経路を形成させて流体の流速成分が重畳される伝搬時間情報を基にその流体の流速成分を３次元情報として計測する。図３はエアデータセンサを広域気象観測システムに応用した例を示す図である。
イメージ図
実施実績	【無】
許諾実績	【無】
特許権譲渡	【否】
特許権実施許諾	【可】

アピール情報

導入メリット

【改善】 改善効果１ 装置自体により発生する後流の影響を受ける超音波送受信機の検出値を除外して測定精度を向上させる。また、風下側の超音波送受信機の測定値を利用しない判定基準として誤差推定値の大小を利用するものは影響のない時には超音波送受信機の検出値をも有効に取り込むことができる。 改善効果２ 従来の気象観測用超音波風速計よりもセンサの支持棒により発生する気流の乱れの影響を受けにくいので、全方位の気流に対して高精度となり、強風時の計測能力も向上する。また、このセンサには可動部が無く、高度の製作精度が要求されない超音波風速計として精度の高い計測ができる。しかも、同時に気温が計測でき、百葉箱を必要としないため観測システム全体を小型化できる。 改善効果３ 超音波式エアデータセンサと、大気圧センサと、真対気速度から等価対気速度を補正演算する手段とを備えた航空機用計測システムは、ピトー管と同じ等価対気速度測定値を得ることができ、その結果として低速飛行時の速度表示が従来より高精度となり、航空機の飛行安全性を向上させることができる。

登録者情報

登録者名称	宇宙航空研究開発機構

その他の情報

関連特許	国内 【無】 国外 【無】