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はーい♪皆さんこんにちはー。 当講座の講師を務める、いぶきですー。 |
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生徒役の楓と |
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妹の梢（こずえ）ですぅ。 |
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皆さんよろしくね☆ |
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さて、せっかくＨＰの主が飛行機乗りだから、 こーゆーコーナーがあってもいいんじゃないか と思って始めたこの講座、まず、 記念すべき第一回目は 何故飛行機が飛ぶのか、 その原理について触れてみましょう。 |
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えー？何で飛ぶかなんて、 小学生でも判るじゃーん。 |
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それもそうですねぇ。 |
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ほほー、じゃ、何で飛ぶの？ |
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決まってるじゃない、 翼がついてるからだよねー？梢。 |
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そう、推力はエンジンです。 ジェットとかぁ、レシプロとか。 |
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そうね。モチロンそれは正しいわ。 じゃあ、物理的に 何故,翼が有ると飛ぶの？ |
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そ、そりゃー翼で風を切って・・・・・あれ？ そういや何で翼って風を切ると飛べるんだろ？ |
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ほら、ね？上手く説明出来ないでしょう？ じゃぁまず、この図を見て。 |
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これが翼の断面図です。 この図を使って説明しましょう。 さて、コレを見て 何か気がついた事は有るかしら？ |
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うーん・・・・、 あ！翼って上下対象じゃないんだー。 |
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弓なりになってるんですね。 |
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そう！それがポイントね。 微妙に反る事が 「揚力」発生する時の 重要な仕組みになってるの。 |
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「揚力」？ |
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そ、物体を引力に逆らって 上に持ち上げる力の事ね。 |
| 翼型各部の名称 |
| 前縁：翼の最先端 |
| 後縁：翼の最後端 |
| 翼弦線：前縁と後縁を結んだ線 |
| 翼弦長：翼弦線の長さ |
| 中心線：翼型の上下の中心線（通常上に湾曲） |
| 最大翼厚：翼型の最大の厚さ |
| キャンバ：中心線の反りを表せた物。翼弦線から 中心線までの高さを言う。 |
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具体的にはこういう事なの。 翼の上を通る空気と下を通る空気が、 同じ時間で又合流するとしたら、 どっちの空気の流れが速くなるかしら？ |
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それは、勿論、 上の空気の流れの方が速いですね。 |
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そう。空気の流速に上下差が出るわよね？ そうすると、翼の上下の流速差は そのまま圧力差になって現れます。 どっちの圧力が高い？ |
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・・・・。上？ |
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ブブー。違うわね。流体力学に 「ベンチュリー管の原理」というのが 有るんだけど、それによると、 「流れの速い空気の有る所では、 流れの遅い所より側面に及ぼす 圧力が低くなる」と言うのが有るの。 |
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流速が早いほうが圧力が低いと言うことが 判ったかしら？つまり、流れの速い翼の上面の 方が、流れの遅い翼の下面より圧力が低いの。 じゃぁ、下の方が上より圧力が 高いと言うことは・・・さて翼はどうなるかしら？ |
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・・・・・あ、上に押されて上がっていく。 |
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そうね、それが「揚力」なの。 |
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成る程ー！ |
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実際には、「層流翼」という上下対象翼に 代表されるように、必ずしも基本の 翼形どうりではないんだけど、 翼は飛行機の中心軸より 上向きに取り付けられているから、結果、 上で説明したのと同じ効果が得られるの。 これは「取り付け角」って呼ばれてるわ。 |
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これは、ライト兄弟の「ライトフライヤー号」からの 歴代の代表的な翼形です。色々な形が あるでしょ？ |
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さて、揚力というのは一定じゃないの。 ある要素によって増減するんだけど、 それが何だか判るかしら？ |
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え・・・えーと・・・。 ス、スピードかな？ |
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ピンポーン♪ それとね、もう一つ重要な要素があるのよ。 それは「迎え角」と呼ばれている物なの。 |
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「迎え角」？ |
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そう。翼と風の相対的な角度を言います。 単純にこの角度が大きくなれば成る程 「揚力」は大きくなるの。 |
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だけど、無限に揚力が増える訳じゃなくて、 角度が一定以上になると有る現象が 起こります。「失速」と言う言葉は 聞いたことは有るわよね？ |
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はい。 |
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翼には、全く揚力を発生しない「零揚力角」 と言う角度から、徐々に「迎え角」を増す ごとに揚力を増していって、最大揚力を発生する 「最大揚力係数」という点に達します。 また、この角度は同時に「失速角」とも呼ばれて この角度以上の迎え角では機体を維持する 「揚力」を発生しなくなります。 じゃぁ、何故失速するか判るかしら？ |
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うーん。ちょっと判りませんねぇー。 何ででしょう？ |
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．．．．．。 角度が急すぎて空気が行き渡らないトカ？ たはは・・・・。 いや、言ってみただけ。 ゴメン。 |
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そう！！よく気が付いたわねー！ 楓ちゃん冴えてるー！ |
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ウッソー！？テキトーに言ったのに！ |
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飛行中の翼の上では、 常に「剥離（はくり）」という、翼の上面から 空気の流れが剥がれ落ちていく現象が 起こってるんだけど、「迎え角」が「失速角」に 達すると、翼の上面の空気は揚力を維持する 為の空気の流れを得ることが出来なくなる訳ね。 それが、「失速」のメカニズムな訳。 |
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さて、皆さん、お疲れさまー！ 今回の講座はココまでです。 まだまだ話したいことはいっぱいあるけど、 紙面の関係上、今回はとりあえずこれで 終わりにしますね。 又の機会に、「翼」のやり残した事について お話ししたいと思います。 |
「剥離」
