高1で出会ったガンダムが航空宇宙工学への入り口に
高校1年のとき、ファーストガンダムを見て、航空宇宙工学分野を志しました。高校の図書館で『航空宇宙便覧』を読み込み、ロケットや飛行機について自分なりに調べ、夢をかなえるために受験勉強に励みました。私がガンダムの世界に惹かれたのは、地球~月間に人々の生活圏がある世界が近未来に実現可能と考えたからです。戦闘用巨大ロボットは中に乗り込む人間の安全性が担保されないため、おそらくファンタジーで終わるでしょう。しかし、スペースコロニーで人々が暮らす世界は、50年後に実現する可能性が充分にあります。宇宙空間で人々が暮らすためには、必ずそこへ物資を運ばなくてはなりません。そのため、輸送用ロケットの需要は今後も高まるはずです。
航空機やロケットにもっとも求められるものは「安全性」
研究室では、おもにジェットエンジンとロケットエンジンについて研究を進めています。具体的には、産業用エンジンのプロペラ形状などを工夫し、空気の流れをコントロールして省エネ効率と静音性を高めたり、ジェットエンジンの騒音発生のメカニズムを調べたりしています。意外に知られていませんが、ジェット燃料の主原料は灯油です。灯油は比較的燃えにくい原料ですが、安全性を保ちながら効率よく燃焼させるにはどうすればいいか。そんな研究も行っています。
科研費を利用して取り組んでいるのは、シンセティックジェットに関する研究です。ジェットエンジンには空気を吸引する通路と噴出する通路の2方向の通路が必要ですが、シンセティックジェットなら1つの通路で吸引と噴出を交互に行い、低コスト化につながります。1990年代から研究が始まった分野で、実用化まであと20年はかかるといわれる、先の長い研究です。それほど航空機やロケットに使われる技術は安全性が重要なのです。
恵まれた環境を活かし、企業が求める人材へと成長
研究では実験、シミュレーション、理論の3方法を併用。学生は4年次春から研究室に入り、実験やシミュレーションに参加します。
例えば、ある実験には航空機の尾翼モデルが必要です。そこで学生がCADソフトで設計し、3Dプリンターでモデルを製作。その後、実験に臨むのですが、夏休み中には自分なりの実験ができるまでに成長します。圧力計算と速度計算を一体化して解くPCでのシミュレーションについても同様です。
私が学生に実験やシミュレーションを徹底して経験させる理由は、就職後に技術職として必須の素養だから。企業が求めるのは、CAD も実験もシミュレーションもできる人材。そのためには学生時代から手を動かし、経験を積む必要があります。
さらに将来、学生が社会で活躍するためにも、卒業研究では「1 人 1 テーマ・2 研究手法」を課しています。有難いことに、青山学院大学は各種実験設備が豊富。学生はこの恵まれた環境をフル活用し、技術者として社会へ羽ばたいて欲しいと思ってます。
