読み物程度の航空工学④ 「揚力を手に入れる!!」

さて、いよいよ翼を見てみましょう!!
まずは一番身近な飛行機、「ゴム動力の飛行機」の翼
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ゴム動力ってバカにしちゃいけません、
基本的には超音速機だって同じ原理で飛んでます。

では、心改めて観察すると、
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やっぱり「単なるスチロールのペラペラ板、、、」

これで良いんです!! 十分です!!
「翼型作ってベルヌーイの定理」って話に来ると思ったでしょ!! 
最初っから高効率求めるなんて贅沢です(笑)

もちろんこのスチロール板にある条件で相対気流が当たれば揚力が発生します。

その条件とは、「スチロール板(翼)と相対気流の間に角度を付ける事」です

うだるような暑さの夏の昼下がり扇風機を前にして遊んだでしょ、
紙を手のひらに当てて斜めに風に当てると手に張り付くアレ

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扇風機の起こす風(相対気流)と紙&手のひらが作る角度が「迎え角」
紙が浮き上がり手に張り付く力が「揚力」
手に感じる扇風機の風に押し戻される力が「抗力」
です!

相対気流を作り出す扇風機に用いるエネルギーは「電気代」としておとうさん&おかあさんが払っていますので、
あなたは実質負担は”0”で揚力を取り出せていたって事です(笑)

ちなみに「迎え角」英語で言うとAOA Angle of Attack って言います
なんとなくAOAて言うと航空人っぽく、、、もういいかコレは、、、

つまり、板状の物が相対気流に対して迎え角を持つと「揚力」と「抗力」が生まれるって事です。

極論を言っちゃえば、効率を考えなければ単なる板で十分なんです。
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紙飛行機だって単なる紙、しかも折り紙の翼断面なんて超イイカゲン、
それでも立派に空飛びます。

「なんで平板に迎え角が付くと揚力が発生するのか?」って理屈は、、、

ポイントは気流が板に当たって下方に曲げられている事象
迎え角により板の下面では気流が下面に当たり下方に曲げられる際に圧縮(加圧)が起こり
上面は気流がコアンダ効果により平板に沿って下方に引き曲げられる事により膨張(減圧)が生じます。
同時に、相対気流が下向きに曲げられる「作用」に対する「反作用」もあります。
この「板の上下の圧力差」及び「相対気流が曲がる作用による反作用」により斜め上方に発生する
ベクトルを水平方向、垂直方向に分解した力が
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垂直方向=揚力
水平方向=抗力
となります

揚力を得るための第一歩は迎え角(AOA)と相対気流です。


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