飛行機に乗っていて気流が乱れている場所を通過するときに

質問

飛行機に乗っていて気流が乱れている場所を通過するときに、何故あんなにガタガタ悪路を走っているような揺れ方をするのですか？

何も障害物の無い空中を飛んでいるのに不思議です。

細かくガタガタと震えるように揺れる仕組みを教えてください。
よろしくお願いします。

回答No.2

mazeran

＞気流が乱れている場所
実際にはいろいろあるのですが、簡単に言うと「空気の密度が変化していたり、流れが不安定」な所とでもしておきましょうか。
川の水の流れに棒を突き立てると、棒より川下の流れが乱れているような感じです。

で問題は、
＞ガタガタ悪路を走っているような揺れ方・・・
ですが、Ｎｏ，１の方が具体的な例で説明されているように、そう言った細かい乱れが「ガタガタ」と感じるわけです。

それともう一つ付け加えます。
飛行機の翼の「しなり」は、自動車の「サスペンション」の役割もします。
サスペンションのない自動車で、悪路を高速で走りぬけようとすると、恐らくどこかが壊れたり、歪んだりすると思います。
飛行機も同じで、翼がある程度しなることで細かい気流の乱れや、急激な乱れから来る衝撃を和らげています。
つまり、翼がしなることで破壊を防いでいると言えます。
小型機では確認し辛いですが、大型機になるほど翼のしなりは顕著に確認できると思います。

で、翼がしなると言うことは、「振動」するわけです。（もちろん「減衰振動」ですが・・・）
それも左右の翼で違う振動をすることもあるわけです。
左右の翼の別々の振動が強め合ったり弱め合ったりして、複雑な振動が胴体へ伝わることもあります。
定常波のような振動を起こすこともあります。
翼自身の小刻みな振動が伝わることもあります。
そしてそれらが複雑に絡み合って振動することもあります。

相手が自然の大気ですので、振動も様々なわけです。
「ガタガタ」と感じるような小刻みな揺れも、それらの振動が複雑に絡み合った結果、発生するわけです。

回答No.1

noname#100814

機内でガタガタ揺すられながら考えてみたことがある私の素人解釈を申し上げてみます。

　気流の乱れとは具体的にどう乱れているのか全くわかりませんので、
何の根拠もない仮定ですが、空路内に上昇傾向の部分と下降傾向の部分とが１００メートル間隔で交互に連続していたとします。
　飛行機が上昇傾向の気流にさしかかると、どのくらいかわかりませんが、ふわっと持ち上げられ、
下降傾向の気流に入るとすっと下げられます。
　同じように１００メートルごとに上り坂と下り坂が交互している道路を自動車が通過することを考えてみると、
時速６０キロで進むとすると１００メートルを６秒で通過します。
　つまり、自動車は６秒おきにゆっくり上がったり下がったりします。
　さて今度は飛行機の場合ですが、高空を飛ぶ旅客機はたしか時速１０００キロぐらいで飛んでいますので、
１００メートルは約０．４秒で通過してしまいます。
　つまり、飛行機は０．４秒間隔で急速に上がったり下がったりするので
乗客にはガタガタと揺さぶられているように感じられる、
のじゃないかなぁ、と思うのですがいかがでしょうか。