art 東北大学 小濱研究室
未来科学技術共同研究センター
Kohama Laboratory, New Industry Creation Hatchery Center, Tohoku University  Japanese  /    English  

airplaneエアロトレインの概要
〜次世代の環境親和型高速輸送システム〜

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研究背景

 地面効果型鉄道輸送システム「エアロトレイン」の研究開発が進められている。 エアロトレインは、翼が浮上する原理と地面効果を用いる高効率な輸送システムである。エアロトレインは2020年の運行開始を目指している。



地面効果

 翼が地面近くを飛行するとき、翼と地面との干渉によって、揚力が増加し抵抗が減少する。これが「地面効果」と呼ばれる現象であり、エネルギー効率を飛躍的に向上させる。エアロトレインはこの地面効果により、高度10cmを速度500km/hで浮上走行することが可能である。




図1. 地面近くを飛行する翼の地面効果


自然エネルギーによる運行

 エアロトレインは、地面効果による高効率化によって消費エネルギーが非常に少なくすることができる。そのために、ガイドウェイ上に取り付けられた太陽電池パネルや風車から供給される電力のみで運行することが可能である。  エアロトレインは、エネルギー問題と環境問題を同時に解決できる、次世代の理想的な高速輸送システムになると期待されている。




図2. エアロトレインの自然エネルギー供給システム

実験研究および数値計算

 宮崎県日向市の実験線において、実走行モデル(全長8.5m)の走行実験が行われている(左図)。現在100km/h以上の速度での完全自立浮上走行を実現している。  揚抗比を最大にするようなエアロトレインの形状を最適に設計するために、CFD(数値流体力学)が用いられている。下図はガイドウェイ内を走行するエアロトレイン表面の圧力分布を表している。エアロトレイン下部の地面での圧力が地面効果によって非常に高くなっている様子が示されている。


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図3. 浮上実験走行の様子(100km/h)


図4. エアロトレイン周り流れの数値解析結果

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1.概 要 , 2.地面効果の利用 , 3.環境親和性 , 4.他の乗り物との比較 , 5.研究経過1 , 6.最新研究経過と展望