11 モンテカルロシミュレーション評価基準 11.1 D-SEND#2 誘導制御則に対するミッション要求 式 (182) で記述される楕円もしくは双曲線が BMS を横切る瞬間を判定することにより BMS でブームが計測される時刻を決定できる．ただし D-SEND#2 における計測マッハ数 は 1.2 から 1.4 程度， 𝛾𝛾 𝑛𝑛 ≅ − 45 ∘ 程度であり −𝛾𝛾 𝑛𝑛 − 𝜇𝜇 の値が十分小さくなることから，機体上 方から発生するブームに対応する 𝑃𝑃 2 近傍の線分は BMS よりもかなり遠方（ 𝑃𝑃 2 > 𝑀𝑀 𝑋𝑋 𝐵𝐵𝑀𝑀𝑀𝑀 ）と なる．そのため楕円軌道のうち実際に BMS を横切るのは機体下方から発生するブームに対 応する 𝑃𝑃 1 近傍の線分に限られる．そこで楕円軌道のうち 𝑃𝑃 1 を含む側の半分（弧 𝑃𝑃 𝑌𝑌𝑥𝑥𝑥𝑥𝑥𝑥 𝑃𝑃 1 𝑃𝑃 𝑌𝑌𝑥𝑥𝑛𝑛𝑛𝑛 ） のみを交差判定の対象とする． 表 117 ミッション要求一覧（第 1 回落下試験時） 種別 項目 要求 備考 飛行要求 飛行領域制限 Zone B 内で飛行すること 飛行安全上の制限 フライトエンベロープ 制限 𝑞𝑞� 𝑅𝑅 ≤ 65 kPa 動圧制限 𝐻𝐻 𝑅𝑅 ≤ 1.7 マッハ数制限 𝑉𝑉 𝐸𝐸 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≤ 1000 kt GPS 対地速度制限 0.735 ≤ 𝐻𝐻 𝑅𝑅 ≤ 1.2 で 𝑉𝑉 𝐸𝐸𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≤ 250 m/s 遷音速フラッタ制限 ℎ 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≤ 32 km 機器環境条件制限 荷重倍数制限 |𝑁𝑁 𝑧𝑧 𝑠𝑠𝐸𝐸 | ≤ 4.5 G 機体構造制限 迎角制限 𝐻𝐻 𝑅𝑅 > 0.6 のとき − 11 ∘ ≤ 𝛼𝛼 𝑅𝑅 ≤ 16 ∘ 空力モデルの適用可能 範囲 横滑り角制限 𝐻𝐻 𝑅𝑅 > 0.6 のとき |𝛽𝛽 𝑅𝑅 | ≤ 10 ∘ 仰角制限 𝜃𝜃 𝐸𝐸𝐿𝐿𝐿𝐿 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≥ 3.0 ∘ 地上局との通信の確保 ヒンジモーメント制限 |𝐻𝐻𝐻𝐻| ≤ 981 N∙m アクチュエータ能力制 限 計測要求 計測時マッハ数要求 1.25 ≤ 𝐻𝐻 𝑅𝑅 ≤ 1.35 BMS に到達したブー ムの前後 0.5 秒間に発 生したブームが対象 計測時マッハ数変化率 要求 �𝐻𝐻̇ 𝑅𝑅 � ≤ 0.01 [1/s] 計測時揚力係数要求 0.1 ≤ 𝐶𝐶 𝐿𝐿 𝑅𝑅 ≤ 0.13 計測時機体姿勢要求 |𝜎𝜎 − 𝜉𝜉 | ≤ 40 ∘ 10.1 節参照 計測時高度 ℎ 𝑠𝑠𝐸𝐸 /𝐿𝐿 𝑠𝑠𝑥𝑥𝑥𝑥 ≤ 600 ℎ 𝑠𝑠𝐸𝐸 /𝐿𝐿 𝑠𝑠𝑥𝑥𝑥𝑥 は換算飛行高 度 表 117 ミッション要求一覧（第 1 回落下試験時） 種別 項目 要求 備考 飛行要求 飛行領域制限 Zone B 内で飛行すること 飛行安全上の制限 フライトエンベロープ 制限 𝑞𝑞� 𝑅𝑅 ≤ 65 kPa 動圧制限 𝐻𝐻 𝑅𝑅 ≤ 1.7 マッハ数制限 𝑉𝑉 𝐸𝐸 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≤ 1000 kt GPS 対地速度制限 0.735 ≤ 𝐻𝐻 𝑅𝑅 ≤ 1.2 で 𝑉𝑉 𝐸𝐸𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≤ 250 m/s 遷音速フラッタ制限 ℎ 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≤ 32 km 機器環境条件制限 荷重倍数制限 |𝑁𝑁 𝑧𝑧 𝑠𝑠𝐸𝐸 | ≤ 4.5 G 機体構造制限 迎角制限 𝐻𝐻 𝑅𝑅 > 0.6 のとき − 11 ∘ ≤ 𝛼𝛼 𝑅𝑅 ≤ 16 ∘ 空力モデルの適用可能 範囲 横滑り角制限 𝐻𝐻 𝑅𝑅 > 0.6 のとき |𝛽𝛽 𝑅𝑅 | ≤ 10 ∘ 仰角制限 𝜃𝜃 𝐸𝐸𝐿𝐿𝐿𝐿 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≥ 3.0 ∘ 地上局との通信の確保 ヒンジモーメント制限 |𝐻𝐻𝐻𝐻| ≤ 981 N∙m アクチュエータ能力制 限 計測要求 計測時マッハ数要求 1.25 ≤ 𝐻𝐻 𝑅𝑅 ≤ 1.35 BMS に到達したブー ムの前後 0.5 秒間に発 生したブームが対象 計測時マッハ数変化率 要求 �𝐻𝐻̇ 𝑅𝑅 � ≤ 0.01 [1/s] 計測時揚力係数要求 0.1 ≤ 𝐶𝐶 𝐿𝐿 𝑅𝑅 ≤ 0.13 計測時機体姿勢要求 |𝜎𝜎 − 𝜉𝜉 | ≤ 40 ∘ 10.1 節参照 計測時高度 ℎ 𝑠𝑠𝐸𝐸 /𝐿𝐿 𝑠𝑠𝑥𝑥𝑥𝑥 ≤ 600 ℎ 𝑠𝑠𝐸𝐸 /𝐿𝐿 𝑠𝑠𝑥𝑥𝑥𝑥 は換算飛行高 度 表 118 ミッション要求一覧（第 2 回落下試験時） 種別 項目 要求 備考 飛行要求 飛行領域制限 Zone B 内で飛行すること 飛行安全上の制限 フライトエンベロープ 制限 𝑞𝑞� 𝑅𝑅 ≤ 65 kPa ただし計測ブームが発生 した後は 𝑉𝑉 𝐸𝐸𝐴𝐴𝐴𝐴 ≤ 360 m/s 動圧制限 𝐻𝐻 𝑅𝑅 ≤ 1.7 マッハ数制限 𝑉𝑉 𝐸𝐸 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≤ 1000 kt GPS 対地速度制限 0.735 ≤ 𝐻𝐻 𝑅𝑅 ≤ 1.2 で 𝑉𝑉 𝐸𝐸𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≤ 250 m/s 遷音速フラッタ制限 ℎ 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≤ 32 km 機器環境条件制限 荷重倍数制限 |𝑁𝑁 𝑧𝑧 𝑠𝑠𝐸𝐸 | ≤ 4.5 G 機体構造制限 迎角制限 𝐻𝐻 𝑅𝑅 > 0.6 のとき − 10 ∘ ≤ 𝛼𝛼 𝑅𝑅 ≤ 15 ∘ 空力モデルの適用可能 範囲 横滑り角制限 0.6 < 𝐻𝐻 𝑅𝑅 < 0.9 のとき |𝛽𝛽 𝑅𝑅 | ≤ 10 ∘ 𝐻𝐻 𝑅𝑅 ≥ 0.9 のとき |𝛽𝛽 𝑅𝑅 | ≤ 5 ∘ 仰角制限 𝜃𝜃 𝐸𝐸𝐿𝐿𝐿𝐿 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≥ 3.0 ∘ 地上局との通信の確保 ヒンジモーメント制限 |𝐻𝐻𝐻𝐻| ≤ 981 N∙m アクチュエータ能力制 限 計測要求 計測時マッハ数要求 1.2 ≤ 𝐻𝐻 𝑅𝑅 ≤ 1.4 BMS に到達したブー ムの前後 0.5 秒間に発 生したブームが対象 計測時揚力係数要求 0.1 ≤ 𝐶𝐶 𝐿𝐿 𝑅𝑅 ≤ 0.13 計測時機体姿勢要求 |𝜎𝜎 − 𝜉𝜉| ≤ 40 ∘ 10.1 節参照 計測時高度 ℎ 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≤ 11 km － 表 119 ミッション要求一覧（第 3 回キャンペーン時） 種別 項目 要求 備考 飛行要求 飛行領域制限 Zone B 内で飛行すること 飛行安全上の制限 フライトエンベロープ 制限 𝑞𝑞� 𝑅𝑅 ≤ 65 kPa ただし計測ブームが発生 した後は 𝑉𝑉 𝐸𝐸𝐴𝐴𝐴𝐴 ≤ 360 m/s 動圧制限 𝐻𝐻 𝑅𝑅 ≤ 1.7 マッハ数制限 𝑉𝑉 𝐸𝐸 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≤ 1000 kt GPS 対地速度制限 図 23 参照 遷音速フラッタ制限 ℎ 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≤ 32 km 機器環境条件制限 荷重倍数制限 |𝑁𝑁 𝑧𝑧 𝑠𝑠𝐸𝐸 | ≤ 4.5 G 機体構造制限 迎角制限 𝐻𝐻 𝑅𝑅 > 0.6 のとき − 10 ∘ ≤ 𝛼𝛼 𝑅𝑅 ≤ 15 ∘ 空力モデルの適用可能 範囲 横滑り角制限 0.6 < 𝐻𝐻 𝑅𝑅 < 0.9 のとき |𝛽𝛽 𝑅𝑅 | ≤ 10 ∘ 𝐻𝐻 𝑅𝑅 ≥ 0.9 のとき |𝛽𝛽 𝑅𝑅 | ≤ 5 ∘ 仰角制限 𝜃𝜃 𝐸𝐸𝐿𝐿𝐿𝐿 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≥ 3.0 ∘ 地上局との通信の確保 ヒンジモーメント制限 |𝐻𝐻𝐻𝐻| ≤ 981 N∙m アクチュエータ能力制 限 計測要求 計測時マッハ数要求 1.2 ≤ 𝐻𝐻 𝑅𝑅 ≤ 1.4 BMS に到達したブー ムの前後 0.5 秒間に発 生したブームが対象 計測時揚力係数要求 0.1 ≤ 𝐶𝐶 𝐿𝐿 𝑅𝑅 ≤ 0.13 計測時機体姿勢要求 |𝜎𝜎 − 𝜉𝜉| ≤ 40 ∘ 10.1 節参照 計測時高度 ℎ 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≤ 11 km － 図 23 遷音速フラッタ条件（第 3 回キャンペーン時） 表 119 ミッション要求一覧（第 3 回キャンペーン時） 種別 項目 要求 備考 飛行要求 飛行領域制限 Zone B 内で飛行すること 飛行安全上の制限 フライトエンベロープ 制限 𝑞𝑞� 𝑅𝑅 ≤ 65 kPa ただし計測ブームが発生 した後は 𝑉𝑉 𝐸𝐸𝐴𝐴𝐴𝐴 ≤ 360 m/s 動圧制限 𝐻𝐻 𝑅𝑅 ≤ 1.7 マッハ数制限 𝑉𝑉 𝐸𝐸 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≤ 1000 kt GPS 対地速度制限 図 23 参照 遷音速フラッタ制限 ℎ 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≤ 32 km 機器環境条件制限 荷重倍数制限 |𝑁𝑁 𝑧𝑧 𝑠𝑠𝐸𝐸 | ≤ 4.5 G 機体構造制限 迎角制限 𝐻𝐻 𝑅𝑅 > 0.6 のとき − 10 ∘ ≤ 𝛼𝛼 𝑅𝑅 ≤ 15 ∘ 空力モデルの適用可能 範囲 横滑り角制限 0.6 < 𝐻𝐻 𝑅𝑅 < 0.9 のとき |𝛽𝛽 𝑅𝑅 | ≤ 10 ∘ 𝐻𝐻 𝑅𝑅 ≥ 0.9 のとき |𝛽𝛽 𝑅𝑅 | ≤ 5 ∘ 仰角制限 𝜃𝜃 𝐸𝐸𝐿𝐿𝐿𝐿 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≥ 3.0 ∘ 地上局との通信の確保 ヒンジモーメント制限 |𝐻𝐻𝐻𝐻| ≤ 981 N∙m アクチュエータ能力制 限 計測要求 計測時マッハ数要求 1.2 ≤ 𝐻𝐻 𝑅𝑅 ≤ 1.4 BMS に到達したブー ムの前後 0.5 秒間に発 生したブームが対象 計測時揚力係数要求 0.1 ≤ 𝐶𝐶 𝐿𝐿 𝑅𝑅 ≤ 0.13 計測時機体姿勢要求 |𝜎𝜎 − 𝜉𝜉| ≤ 40 ∘ 10.1 節参照 計測時高度 ℎ 𝑠𝑠𝐸𝐸 ≤ 11 km － 図 23 遷音速フラッタ条件（第 3 回キャンペーン時） ドキュメント内 低ソニックブーム設計概念実証フェーズ 2(D-SEND#2) 飛行シミュレーションモデル 川口純一郎 *1, 鈴木広一 *2, 二宮哲次郎 *1 *1, 冨田博史 Report on the Flight Simulation Model of Flight Demonstration of Low (ページ 157-161)
