航空宇宙学科 水書研究室 本文へジャンプ
衝撃波とは?


 衝撃波という観点から高エンタルピ流れ(高速流れ) の研究を行っています。衝撃波とは,音速を超えて伝播する圧力波の総称であり,媒質の圧縮性に起因する非線形現象です。
 衝撃波が強く関与する現象の一例として,スペースシャトルなどの宇宙往還機が大気圏再突入する際に火の玉に包まれる現象が挙げられます。これは機体前面に発生する極めて強い衝撃波によって大気が電離するためです。また,爆発や物体の高速衝突など,局所的かつ局時的にエネルギが開放される現象とも不可分な現象です。
 一方,衝撃波を制御し,工学的に応用することで,今まで考えもつかなかった技術を創り出すことも可能です。私たちは,航空宇宙工学に深く関わるトピックスを中心に,さらに学際的な領域まで研究対象としています。衝撃波研究は,日常的現象から高温・高圧・高速の極限の世界まで幅広く扱える希有な学問領域です。
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【解説】上の写真は,円柱模型を超音速(マッハ1.5)で空気中を飛行させた際に発生する衝撃波を方向指標型カラーシュリーレン法で可視化撮影したものです。模型周囲には弓形衝撃波と呼ばれる特徴的な衝撃波が発生します。衝撃波の曲率は,速度が増加すると大きくなります。