東北大学、1.0％の微細粗さで空気抵抗43.6％低減を世界初実証

流体工学80年の常識を覆す発見という

　国立大学法人 東北大学と国立研究開発法人 科学技術振興機構は5月12日、1.0％の微細粗さで空気抵抗が43.6％低減することを世界で初めて実証したと発表した。これは、「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だという。

　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が43.6％低減することを世界初めて実証。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「1m磁力支持天秤装置（MSBS）」。MSBSにより磁力で模型を空中に浮揚させたまま計測することで、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た。

平滑面（Plain）とDMR面の全抵抗係数（CD）のレイノルズ数依存性の比較。遷移域でDMRが最大43.6％の抵抗低減

　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た。

　この研究成果は、2026年5月7日に流体力学分野の国際学術誌Journal of Fluid Mechanicsに掲載された。