ポイント
- 壁面境界層厚さのわずか1.0パーセントという微細かつ不規則な表面粗さDMRを流線型模型の表面に施工し、遷移域の変化により最大43.6パーセントの空力抵抗低減を世界で初めて実証しました。
- 「前縁部表面が滑らかなほど空気抵抗は減る」という80年来の流体工学の常識を覆す発見です。
- 東北大学流体科学研究所が保有する世界最大級の1メートル磁力支持天秤（てんびん）装置による支持干渉を完全に排除した精密測定や、高精度シミュレーション、オイルフロー可視化により、本効果は剥離抑制ではなく壁面摩擦抵抗そのものの抑制によるものであることを証明しました。
1940年代以来、輸送機器の空力設計では「表面は滑らかなほど空気抵抗が小さくなる」という常識が80年近く信じられてきました。
東北大学 流体科学研究所の焼野 藍子 准教授らの研究グループは、流線型模型の表面に目に見えないほど微細で不規則な粗さ（DMR：Distributed Micro-Roughness）を施すことで、空気抵抗を最大43.6パーセント低減できることを世界で初めて実証しました。この精密な計測を実現したのが、同研究所が保有する世界最大級の「1メートル磁力支持天秤装置（MSBS）」です。磁力で模型を空中に浮揚させることで従来の風洞試験で不可避だった支持棒による気流の乱れを完全に排除し、微細な粗さがもたらす抵抗変化の精密な検出を可能にしました。さらに高解像シミュレーションとオイルフロー可視化により、この劇的な低減が剥離抑制ではなく「壁面摩擦抵抗そのものの抑制」によるものであることを定量的に証明しました。80年来の流体工学の常識を覆す本成果は、次世代省エネ技術の社会実装へ向けた大きな前進となります。
本研究成果は、2026年5月7日（現地時間）に、流体力学分野の国際学術誌「Journal of Fluid Mechanics」に掲載されました。
本研究は、日本学術振興会（JSPS） 科学研究費助成事業（JP19K14880、JP23K26030）、科学技術振興機構（JST） 創発的研究支援事業（JPMJFR222R）、および同 戦略的創造研究推進事業 CREST「予測・制御のための数理科学的基盤の創出」研究領域における研究課題「決定論的支配方程式による非線形・散逸・偶然性の動力学」（JPMJCR24Q6、研究代表：焼野 藍子 准教授）の支援を受けました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 PDF（672KB）
＜論文タイトル＞
- “DMR effect on drag reduction of a streamlined body measured by magnetic suspension and balance system”
- DOI：10.1017/jfm.2026.11520
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