つばさが丈夫なら長く飛べる鳥人間

質問

鳥人間コンテストで、風で翼が折れてしまう機体が多いようですが、
普通、飛行機の翼は細長いですが、丈夫にするために正方形に近づけてはだめなのですか？
同じ翼面積でも、細長のほうが飛行性能がいいのですか。

回答No.6

nozomi500

＞羽を前後に大きくしても浮力は大きくならないんですね。

もちろん、同じ長さならば前後に大きな（幅の広い）主翼のほうが大きな揚力が得られます。ジャンボジェットの主翼は幅も広いです。

ただし、限られた材料の中で同じ揚力を得ようとすると、細長い主翼が必要になります。

スピードの速いジェット機ほど、翼は小さくなります。
（ジャンボジェットでも、離着陸のときにはおりたたんだプレートが出てきて翼が広くなります。「前後」を大きくとってですが）

お礼

ご回答ありがとうございました。

回答No.5

higahiga

鳥人間コンテストのはなしですが、
'04年度に関して言えば、台風の影響でプラットホームの上は背風が常に３～８ｍ/ｓ吹いている上に雨も多少降っていましたから、いくら強豪チームとはいえ墜落しまくりでした。

お礼

ご回答ありがとうございました。

回答No.4

yaksa

同じ面積（重量）なら翼が細長いほうが、大きな揚力を得られます。
同時に、抗力（風の抵抗）も、細長い翼のほうが大きくうけます。（前面の断面積が大きいですしね）

一方で、揚力と抗力の大きさは、飛行機の速さの２乗に比例します。
つまり、鳥人間みたいに、ゆっくり飛ぶ飛行機の場合は、浮くのに必要な揚力を得るには細長くするしかないのです。正方形の大きな翼はどうか？と思うかもしれませんが、大きな翼はそれだけ重いですからね。人間＋機体の重量を支えられるだけの揚力がないといけませんから。

戦闘機みたいに、速く飛ぶならば、揚力は速度の2乗に比例するので、正方形に近い翼でも必要な揚力を得られます。この場合は、抗力も速さの2乗に比例することを考えれば、細長い翼は問題外ですね。

お礼

ご回答ありがとうございます。

補足

抗力とは単に翼の断面積が風をさえぎっている抵抗ですか。それとも前に進む力を揚力に変えるための力でしょうか。

回答No.3

noname#25358

鳥人間コンテストの無動力部門の人達がほとんど飛ばないのは、翼のサイズというよりバランスの問題……(^_^;
　まぁ、翼も小さいですけどね(笑)

お礼

頭から突っ込んだり、上向いて失速したり、見てる方は大笑いですがやってる方は大変な苦労なんでしょうね。

回答No.2

apple-man

日大のバードマンチームの方々がこの質問に回答
してくれるといいのですが・・・

　流体力学というのを少し勉強すると
分かるのですが、飛行機に浮力が生じる
のは、空気の流れによって、羽の上下に
圧力差が生じるためで、これを増やす
とめには、飛行速度を上げるか、
羽の形を工夫して、圧力差を大きく
する必要があります。

　空気がより多く流れれば、浮力は
大きくなりますが、空気の流れる
方向に羽を大きくして（つまり正方形にしても）
もそこを流れる空気の量は変わらず、
浮力が変わらない上に、羽を
大きくした分の重量増加があって
飛行機全体の浮力は落ちてしまいます。

＞細長のほうが飛行性能がいいのですか。

　そのほうが大きな浮力が得られる
んです。

　ただ流れの方向に対して垂直に
羽を長くすると、空気の流れに対する
断面積が大きくなり、これが空気
抵抗の原因になります。

　ですから高速で飛行するジェット
戦闘機など、後退翼にして空気の
流れ方向の断面積を小さくして
いるのです。

お礼

羽を前後に大きくしても浮力は大きくならないんですね。
分かり良い説明ありがとうございました

回答No.1

silpheed7

グライダーのように高アスペクト比（細長い）翼の方が
性能・安定上は有利ですが、
逆に翼が細長くなることによって強度・構造的には不利になります。

お礼

ご回答ありがとうございました。