身の回りの飛ぶ物調べてみた
飛行機
(なんで鉄の塊が飛ぶねん!っていう疑問)
↓飛行機に関わる主な力
・揚力 上向の浮く力
・推進力 前に進む力
・抗力 抵抗する力
・重力 いつもみんなが受けてる力
→飛ぶためには抗力と重力に勝たねばならない!!
・揚力
翼は上に凸になっている。これがミソ!
翼の上側を通る空気は速い! 下側は遅い!
→上側の気圧(空気の密度)が下がり、下側の気圧が下がる(ベルヌーイの定理)
圧力の低いところは高くなりたい!!
圧力の高い側が低い側と一緒になろうとする力が揚力!
(機種が上がることで揚力も強くなる)
ちなみに、自動車のリアウイングは下向きの揚力を利用して地面にくっつこうとしている!
・推進力
*今回は動力源をつけないのでサラっと
エンジンのおかげ!
空気を吸い込んで後ろへ噴射する → 空気を押すような反作用の力で前へ進める!
バドミントンのシャトル
バドミントンのシャトルの仕組み
すぼむ → 復元 → 回転 → 減速
を繰り返してる。
ラケットに当たってすぼむ
元に戻ろうと羽が広がる
広がった羽で風邪を受けて回転!
抵抗が増して速度が落ちる
*風を受けてシャトルが回転するメリット
安定する!!
回転することで周囲の空気の流れを安定させて、規則的な軌道を描ける!
*先端が重くなってるのも安定の理由の一つ?
弓道の矢
そのままで飛んでく力と持ち手のねじれの力が打ち消しあってまっすぐ飛んでくそう。
矢自体として、羽がついていて先端が重いという特徴がある。
メルセデスベンツのマークのような形や星形のように生えた翼にも可能性がある!?
紙ヒコーキ
以下のページで紹介している滞空型飛行機には、ウイングレットと揚力を機首を上げようとする造形が見られた。
*ウイングレット ー 翼端渦を抑制して抵抗を少なくする装置。
今回の飛翔体制作は滞空思考ではないため、翼は大きくなくても良さそうだ。
Googleにて遠くに飛ぶ飛行機の画像を見て回った結果、戦闘機の下腿に似ているような気がした。
「速い戦闘機」と検索して出てきた戦闘機やTopGunで登場したダークスターなどからも考察すると、、、
・全体が細長い。 (胴体に当たる部分が長い。特に主翼より前方部分)
・木の根元のように、後ろに行くにつれて翼が広がっている形が多い
・垂直尾翼が2枚 ー 矢と同じ理由?
以上が挙げられた。 根拠は調べられていないが、参考に考えていこうと思う。
種
・松ぼっくりから出る種 ー 回転して飛んでいく → バドミントンのシャトルに似てる。
・アルソミトラ・マクロカルパ
1m落下するごとに4m進むそうだ。
地上30mからだと120m先まで行く計算になる
これは、滞空型に近いと考える。
まとめ
・揚力を得られるような翼にする
・細長い機体と複数の垂直尾翼を検証してみる
・重心は先端へ
・回転することも視野に入れる。
・翼は大きすぎない方が遠くへ行く?滞空型に寄らないように注意
参考文献
https://school.gifu-net.ed.jp/ena-hs/ssh/H30ssh/sc2/21825.pdf
https://school.gifu-net.ed.jp/ena-hs/ssh/H30ssh/sc2/21825.pdf
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