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link 飛行中年 飛行中年 (2024/12/25 18:57:24)

feed 苦しまぎれの旋回理論 その3 (2015/7/4 22:50:05)
ひょんなことから雑誌社の協力を得た私は、ハンググライダーの旋回理論を解き明かす為にいくつかの実験をこころみました。

その中で、思いもよらない「事実」を発見したのですが、実はそれをきっかけに新しいハンググライダーの旋回理論を考えつくことになったの

で、今回はその経緯をご紹介いたします。

その思いもよらない事実とは、ハンググライダーが旋回しているとき、必ず旋回側の翼の付け根の後縁部分が失速していたことです!

これはカメラを機体上部に積み、100本ほどのタフト(毛糸)をつけて風の流れを調べたときに発見しました。

この現象は何度見ても同じ…。

下にその時にその現象を紹介した「FLYAIR」のページを載せますが、分かりにくいので図でも説明しておきます。

これはネット上に動画も掲載していましたが、古いので残念ながら現在は見ることができません。






このときの実験で、旋回しようと体重移動をすると、必ず体重移動したほうの翼の付け根後縁部分に失速が発生しているのを発見することが出

来たのです!

そして、その失速はハンググライダーが向きを変える速度にほぼ比例してその失速範囲が大きくなっていたのです!

この部分で失速が起こっていれば、そこで抵抗が大きくなる筈!これはハンググライダーの旋回の謎を解く重要なキーになるのでは!

でも、なぜこの部分に失速が…。

そんないままで知らなかった新しい事実を目の当たりにしながら、ひょっとしたらこれでハンググライダーの旋回理論が分かるかも知れないと

思い、私は興奮しそして懸命にその失速の理論を考えてみました。

そして…。

次のような理論に行きついたのです!



先ず割り箸の袋のような長方形の紙があるとします。

そして、その真ん中に折り目をいれて飛行機の翼の上反角に見立てます。

これを正面から見た場合は下の図になるのですが…。



ちょっとこれを横に少しだけひねってみてください。

で、あなたの目線方向から風が吹いていると想像してみてください。



手前になる翼では風が翼を斜めに流れ下るため、揚力が発生することがお分かりいただけますか?

逆に遠いほうの翼では風が流れ上るため、下方向の揚力が発生します。

これが飛行機が常に水平を維持できる「上反角効果」の理論で、飛行機は水平がとれず横滑りに入っても、それにより偏向した風が入る為に翼

の揚力に変化が生じて元の水平に戻るのです!

しかし…。

もし飛行機が失速ギリギリで高い仰角で飛んでいたとすると…。

上図の揚力が強くなっていた手前側の翼が先に失速してしまうのがお分かりいただけますでしょうか?

これが世にいう「スピン」現象で、飛行機はこのスピンに入ると失速したほうの翼に大きな「抗力」が発生してそのままスピンを続けることと

なります。


で、ハンググライダーの旋回理論とそのスピンがどういう関係があるの?と、思われるかもしれませんが…。

ハンググライダーの翼をよく見て下さい。

下の図で示した赤線の部分が上反角になっていませんか?



ハンググライダーはもともと翼の中央がほとんど失速角に近い角度で飛行しています。



何かちょっとした要因ですぐに失速が始まってもおかしくないわけであり…。

ハンググライダーには「ビロー」があるために、その部分だけが飛行機の上反角と同じ効果をだし、斜め方向の風、つまり、横滑りにに入ると

翼のどこよりも早く後縁部分に「失速」が起こってしまうのです!


こらが私が考えた旋回時の謎の失速の理由です!

ハンググライダーは旋回時、横滑りに入ると翼の根本の後縁部分が失速に入り、飛行機でいう「スピン」の状態になるのですが、失速が起こる

範囲がごく小さい上に翼の根本で発生するため、結果的にハンググライダーに適度なヨー(横方向の動きのこと)の力を発生して上手く旋回に入

ることができる…。

つまり…。






このように極めてシンプルな原理で旋回している…。

ちょっと後退角の風見鶏効果と似ていますが、軽度なスピンが伴うのでより強力にノーズの向きを変えようとします。


これが私が考えたビローがあることによる翼の部分失速による旋回説…。以後ちょっと長いのでビロー失速説といいます。

突然出てきた奇想天外なハンググライダーの新旋回説…。

皆さんはきっと驚かれていると思います。

しかし…。

この新しいビロー失速説を使うと、前回、前々回で述べたビローシフト説、後退角説で説明しきれなかったことが見事に説明出来るのです!

そればかりじゃありません。

いままで説明できなかったハンググライダーの不思議な特性や現象が、今のところすべてきれいに説明ができるようになったのです!!

それらについてはまた次回!


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