風を掴め 名刺3枚で空力解説
飛行機の翼を注目したくなります
以前より飛行機乗るの苦手なんですが、SFC修行を来年実施しようと考えております。今回はマイルの貯め方でも、格安チケット入手でも無く雑記となりますが、エンジニアの端くれとして今回は誰にでもできる空力入門という事で工作の御時間です。なお自分は専門家ではないので記載していた内容が間違っていた場合はすいません。
ダウンフォースの実験をやってみよう
流体力学と呼ばれる分野の一部に航空力学がありその中で空力についても勉強します、自分は大学の学科が機械工学科卒なのでかじった程度です。そもそも流体力学とは何ぞやと言う方もいるかもしれませんが、例えば同じ量の水の流れでも川幅が広い所はゆっくりだけど、川幅が狭まると流れが速くなると言うとイメージしやすいでしょうか？もしかするとベルヌーイの定理として聞いた方もいらっしゃるかもしてませんが目で見える訳でもなく普段の生活ではあまり縁が無いかもしれませんね。今回は名刺３枚で空力がちょっと身近になるダウンフォースの実験です。
鉄の塊が空を飛ぶ
では今回なぜ紹介しようかと言うと、飛行機苦手な方で鉄の塊が飛ぶ理由が分らないと言う方も多く、またネットで見ても揚力だの浮力だのいまいちピンと来ない方もいらっしゃるのではないでしょうか？でっかいエンジンが付いてるのは分るけど揚力など浮力などさっぱりと言う方に、空力を少しでもお分かりになって少し飛行機が飛ぶ仕組みが分ると次回から通ぶって（誰に対して？）搭乗できると思います。そこで今回は難しい話は無しにして名刺3枚とセロハンテープでできるダウンフォースと呼ばれる空力実験を紹介してみたいと思います。この工作は20数年前のF1雑誌に掲載されていた内容で、当時中学生だった自分にとってはここから空力を知ることになりました。
ダウンフォースとは
F1はもとよりや市販車でも最近出てくる言葉ですが、とは言っても市販車だと自分がテストドライバーの末端としてテストコースを走行していた時に、ダウンフォースを体感できるたのは改造してないスポーツタイプと呼ばれる車で160㎞/h以上で走行した時ですね。ダウンフォースはその名の通り、下に押し付ける力です。では車が下に押し付けられると何が良くなるのかと言うと、タイヤ接地面があがりグリップが良くなるという事です。あまり街中では体感する事は無いと思いますが…話しを元に戻しましょう。なぜこの話を飛行機の話でするかと言うと基本原理は似たものになりますので、飛行機搭乗した際に空力が一番わかりやすい時は離陸と着陸の時もし翼が見られる状況でしたら、翼の後ろにあるフラップと呼ばれる部分が伸びたり、上下に開いたり閉じたりするのを知っていると思いますがそこに関係あるのが空力です。
それでは工作してみましょう 工作時間5分
- 名刺三枚とセロハンテープを準備する。
- 名刺を下図のようにセットする。赤丸部にセロハンテープ片側上下6か所 両面で計12か所貼る 実験装置完成です。
実験してみましょう
風を送る装置が必要ですが、うちわ・下敷き・ストロー何でも良いので赤矢印の方向へ風を送ってください。人力で起こした強い風でもびくともしないと思います。
まとめ
名刺三枚でも空力と言うものがお分かりになったのではないでしょうか？飛行機のフラップも同様の考えで動いておりフラップが動く事によって下に押し付ける力、浮かぼうとする力になり旋回時などでもフラップが動くのが分ると思います。特に着陸時（シートベルト着用サインが付いた後）のフラップがこれでもかと動いているのが面白いと思いますので次回飛行機に搭乗する際は、注目してはいかがでしょうか？でも陸マイラーの方は飛行機前方だから翼見えないかな（汗）
関連記事
