翼の失速角について…

質問

翼の失速角について…

揚力係数の特性曲線を描くときに失速角というものがありますけど、どうしてその角度を超えてしまうと、空気が翼から剥離することになるのですか？？

また、３次元翼を考えるときに揚力係数の失速角は大きくなるのですが、アスペクト比A=∞のところでなぜ失速は起きないのですか？？下面から上面へと流れる束縛渦の吹き下ろしの影響があって、揚力係数がなかなか上がらないことは分かりますが…

回答No.1

funflier · ベストアンサー

他のご質問もお見かけするのですが、何か言葉の遊び的な迷路に入ってるような気もしますが。

＞失速角というものがありますけど、どうしてその角度を超えてしまうと、空気が翼から剥離する
＞ことになるのですか？？

こんな説明でいいかどうか解りませんが、例えば水に手を入れて左右に動かしてみます。
手の平と平行に動かせば水を切るように動かせますが、次第に水に対し角度を持たせていく
と、水に当たっている反対側で渦を巻き始めるところがあるはずです。そういうイメージです。

このあたりも見て下さい。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%B1%E9%80%9F
http://www.jal.co.jp/jiten/dict/p051.html#03

参考に、主翼の「高揚力装置」（フラップやスラットのこと）もこの失速に関係しますので見て下さい。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%AB%98%E6%8F%9A%E5%8A%9B%E8%A3%85%E7%BD%AE
http://www.jal.co.jp/jiten/dict/p118.html#02-02c

特にフラップは翼後縁を大きく下に曲げるので、翼全体として迎角を増したような状態ですが、
スラットでもフラップでも多くは「スロット」と呼ばれる隙間をつけて大きな迎角でも失速しない様に
しています。空気の流れが剥離するのを防いでいるのです。またフラップには乱流を発生させて
剥離を防止する、ボルテックスゼネレーターと呼ばれる小さい（といっても旅客機のサイズですと
数センチ角はあります。）板状の突起をつけることも多いです。こういった防止策から逆に考える
方法もあると思います。

＞３次元翼を考えるときに揚力係数の失速角は大きくなるのですが、アスペクト比A=∞のところで
＞なぜ失速は起きないのですか？？

すみませんが、これは私には意味が解りません。アスペクト比が無限大ということは、翼幅が翼弦
に対し無限大に長い、つまり「翼端が無い」仮想の３次元翼です。これは普通に失速する筈ですし、
むしろアスペクトレシオ有限のものより失速角は小さい、つまり失速が起き易いと思います。

もしかすると何かのグラフを逆に解釈していませんか。アスペクトレシオを小さくすると（つまり「１」
に近づけると）次第に失速角は大きくなり（引き換えに最大揚力係数は下がり）、グラフによっては
３０°程度まで書かれている場合、右端が切れて失速角が不明になってるのではないですか。
これを「失速しない」とお考えではと思ったのですが。
翼幅が極端に短い、スペースシャトルとかコンコルド、デルタ翼機での失速角は、その形状によって
大迎角で発生する渦を使ってることもありますが、これらはかなり大きい迎角でも失速しないことも
考慮に入れても良いかと思います。

大学で学ばれたともおっしゃられていますが、お手持ちの資料以外にも書籍を求めたり、ネット内
検索を活用することをお勧めします。一つのことでも複数の資料を見れば、あっさり解決する疑問も
多々あると思います。