• 締切済み

トンボ型紙飛行機の上(下)反角について

普通の折り紙を二つに折ってトンボ型に切り抜き翼に下反角を付け、飛ばしてみるとよく飛びます。見ていると飛行中は翼がほぼ水平になっているようです。飛ばす前に上反角を付けるとうまく飛びません。ジェット戦闘機についている下反角と何か関係があるのでしょうか。

  • 科学
  • 回答数3
  • ありがとう数3

みんなの回答

  • foomufoomu
  • ベストアンサー率36% (1018/2761)
回答No.3

>ジェット戦闘機についている下反角と何か関係があるのでしょうか。 折り紙飛行機で下反角を付けると安定するのは、本物の飛行機とは違う理由のようです。 下反角の折り紙飛行機が飛んでいるようすを見ると、中心部(本物では胴体にあたるところ)を中心にして、左右にやじろべいのようにゆらゆら揺れながら飛んでいます。 どうも、下反角の翼の先端側の半分ぐらいが、やじろべいの重りのような働きをしているように見えます。 折り紙飛行機では、胴体部分の揚力がけっこう大きくて、翼の先端近くは飾りに近い状態なのではないでしょうか。

kaitara1
質問者

お礼

ご見解拝読いたしましたが、私のトンボは、はじめに下反角をつけておくと翼の重量で下反角が解消されています。この状態だと、よく滑空しますが、上反角だとますます角度がついて沈下してうまく滑空しません。翼の弾性が重要な感じがします。ご指摘のヤジロべイ現象とどこか関係がありそうにも思います。

  • tadys
  • ベストアンサー率40% (856/2135)
回答No.2

飛行機等の空力的な性質はレイノルズ数で表すことができます。 レイノルズ数についてはこちら等を参考にしてください。 http://www.flight.t.u-tokyo.ac.jp/~suzuki/MSNsuzuki5.pdf http://www.me.saga-u.ac.jp/~mitutake/fresh/h16_paperplane.pdf 紙飛行機と戦闘機等ではレイノルズ数が2桁も違うのでそのままの比較は出来ません。 翼に上反角を付けるのは機体が左右に傾いた時に元に戻す力が働き機体の安定を保つ効果があります。 ただし上反角が付きすぎると復元力が強すぎて戻りすぎることで不安定になります。 紙飛行機では操縦によって姿勢を制御できないので機体の形状だけで安定を保つようにする必要が有ります。 戦闘機では機体が安定すぎると空中戦で不利になるので適度な安定性が必要です。 ジェット戦闘機の翼には後退翼や三角翼が使われますがこれらには上反角と同じ効果があります。 下反角はこの翼の効果を低減することが出来ます。

kaitara1
質問者

お礼

紙飛行機では、飛行中に翼の重量により下反角が解消されることがよく飛ぶ(滑空する)ことと関係がありそうです。はじめに上反角がついていると、さらに上反角がついて沈んでいってしまいます。

noname#225485
noname#225485
回答No.1

上反角は機体を安定させる為に必要です。 傾くと元に戻そうという力が生じます。 ただ、安定性と言うのは運動性とは相反するもので戦闘機などは安定性より運動性を重要視します。

kaitara1
質問者

お礼

翼が上にも下にも反角が付いていないときに一番よく飛ぶ理由が知りたかったのです。戦闘機のこととは関係がない現象なのでしょうか。

関連するQ&A

  • とんぼ型飛行機の飛行原理とRC化について

    とんぼ型飛行機の飛行原理とRC化について こんばんわ。都内の大学に通う大学生です。 僕は小学生~中学生くらいのころラジコン飛行機・紙飛行機が大好きで大好きで、当時なんとかして「とんぼ型」 のラジコン飛行機を飛ばせないかと試行錯誤したことがあります。 適当なカーボンの軸にメカを積み、バルサで主翼を2枚作ってトンボのように並べ、モーターグライダー化できたらいいな…なんて思ってましたが、当時中学生の財力には無理でした。当時とんぼ型飛行機をRC化できなかったことが未だに名残惜しいと同時に、今もトンボ型飛行機が相変わらず興味の対象です。 ちなみにトンボの形をした飛行機とは普通の飛行機と同じように、はばたかないが滑空性能と自立安定性があるものを示します。 割り箸胴体・厚紙主翼の紙飛行機を作り色々な形状で実験したのですが、主翼が前後に二枚あるため乱流により失速しやすく、棒だけのテールには全くもって機体を安定させる効果がありません。 前後どちらの主翼にも軽い反り(カンバー翼のような) をつけて飛ばしてみても、強烈なダウン舵に加え、ヨー方向へもくるんくるんと回ります。完全に安定性がありません。ねじり下げや上反角など、一般的に安定性をもたらすといわれるものは一通り試しましたが、当然のごとくダメでした。 もちろん水平尾翼と垂直尾翼をつけ、ヨー方向とピッチ方向への回転を抑えれば飛びますが、それではただ単に主翼が前後に二枚ついた飛行機になってしまいます。 そこで発想の転換といいますか、本体の軸をなかったものと考えて全翼機として0から設計してみました。一般的にホルテンのグライダーのような全翼機では、S字カンバー翼と呼ばれる翼型が使われますよね。前7割は普通の翼型として揚力を発生するが、後ろ3割は上に反りあがっている(水平尾翼でピッチアップと同じ作用)ものです。 これにより「主翼しかない」形をした全翼機は、強烈な頭下げにならずに水平に飛ぶことができます。仮にトンボ飛行機を、全翼機に軸がついただけのものと考えてみます。 すると、前後に二枚並んだ主翼は全翼機の本体(翼)と同じ位置づけになります。このトンボでS字カンバーに近い翼型をどう再現するかといいますと、 1.二枚並んだ主翼を仮に一枚の翼であると想定します。 2.前の主翼をカンバー翼にします。ラジコンの場合は後端が下に反ったクラークYのような翼型がいいかもしれません。要するにフラップを下ろした状態のような翼型です。 3.後ろの主翼は前の主翼を上下逆さまにします。つまり主翼を上下逆さまにつける+水平尾翼でいうピッチアップの状態でしょうか。 こうすると、前後に並ぶ二枚の主翼が大きなS字カンバー翼のような断面になります。 これで飛ばしてみると、笑えるほどすんなり飛んでしまいました。斜めに投げたり、強く投げてピッチアップさせてみても、挙動は普通の紙飛行機と全く変わりありません。 もちろん二枚の主翼にひとしく上反角を与えれば、ロール方向に対する自律安定性が生まれます。これも全く普通の飛行機と同じです。 このように、一見全くとばなそうに思えるトンボ飛行機も、前後二枚の主翼をそれぞれ表向き・裏向きに取り付けることにより、「後ろに軸のついただけの全翼機」として扱うことができると判明しました。 全く質問になっていなく申し訳ありませんが、これはラジコンとして簡単に実用化できると思っています。 ラジコン飛行機は中学生以来やっていませんが、もし既にこれと同じ原理で飛行するトンボ型の飛行機を作った方がいらっしゃいましたら、ぜひとも結果を教えていただきたいです。非常に興味があります。

  • トンボ型紙飛行機の安定飛行について

    三角翼の紙飛行機について有益なお話をたくさんうかがえましたが、並行して作っているトンボ型の紙飛行機も翼の端を下向きに折っておくと、安定して飛ぶようです。トンボには尾翼に相当するものがありませんが、三角翼の場合と同じ原理なのだろうと思っています。実際のトンボの翼の端は平らですが、同じ効果を出すために何か特別のことを行っているのでしょうか。前後の翼の角度を微妙に変えることによって安定飛行が可能になるとかそういうことがあるのでしょうか。

  • トンボ型の模型飛行機がよく飛ぶ理由

    納豆の容器などの薄い発泡スチロール(?)を用いてトンボ型の小さな飛行機を作って重心をうまくとるときれいな飛び方をします。胴体も同じ薄い発泡スチロールを使うのでこれが垂直尾翼の役割をするのかもしれませんが、水平尾翼もない形なのにどうしてよく飛ぶのでしょうか。実物の飛行機でトンボの用に主翼が並列2枚の代わりに無尾翼のものなどはあるのでしょうか。

  • エルロン機への改造について

    RCのモーターグライダーを飛ばしています。 この度、京商の2m翼であるラダー機の「シエラ」を購入したのですが もともとは購入店で姉妹機のエルロン機である「ヴィエント」と勘違いをしたものです。 そこで、この「シエラ」をエルロン機に改造しようと思っているのですが ラダー機には上反角がありエルロン機のやや直線的な翼とは形状が異なります。 上反角を持った翼に、エルロンの加工をすると、飛行性能に大きく影響があるのでしょうか。 ダメなら、エルロンを固定してラダー機として飛ばすことも可能なのですが、、、 エルロン機を作るには、やはり上反角をなくすべきかどうか悩んでいます。 ご存じの方、ご教示ください。

  • 飛行機の羽の仕組みについて詳しい方 教えてください!

    私は某大学の2年生です。 工学部でコンピュータの勉強を主にしています。 グラフィックスの授業の時に、なぜか飛行機の羽の仕組みについてのレポートを出せ先生から言われました。 レポートの内容は、 『戦闘機の翼は下に下がっているが旅客機の翼は上に上がっている。これはなぜか紙に書いて提出しろ』 …です。 つまり、大げさに言うと戦闘機はへの字の翼で、旅客機はVの字なんだそうです。 正直、コンピュータを専門としている私には、どうしてそうなっているのかよくわかりません。 この答えが分かる方、ぜひ教えて下さい。 よろしくお願いいたします。

  • 飛行機の揚力について

    昔から分からないので教えて頂きたいのですが、飛行機はベルヌーイの法則によって翼の揚力が生み出されると習いました。翼の形で上の面が下の面の空気の流速が早くなって、圧力が下がり上の面が圧力が低くなるので上に引っ張られるとのことでした。 しかし昔よく作った模型飛行機の翼は単にアーチ型になっているだけなので上の面も下の面も同じ形です。これでは上を流れる空気のスピードも下の空気のスピードも同じだと思うのですが、どうでしょうか。

  • 飛行機やヘリコプターについて

    飛行機とヘリコプターについてお尋ねしたいことがあります。 飛行機は、前進する飛行機の翼にぶつかった空気の流れが複雑に変化することによって揚力が生まれて気体が宙に浮く ヘリコプターは空気中を回転するローターが空気の流れの変化を生み、揚力が生じて気体が宙に浮く。 (1)大雑把ですが、この理解は正しいですか? (2)正しいとすると、飛行機は大気がなければ飛ぶことができない? (3)翼がないロケットは水平飛行ができない? (4)飛行機が揚力を得るためには、前進し続ける必要がある? (5)ヘリコプターはどうやって前へ進むのでしょうか?

  • 飛行機の翼の下にあるの

    飛行機の翼の下についているタンクみたいなもの、あれはやはり燃料タンクなんでしょうか?それとも他のもの? また正式な名称をお分かりの方教えてください。

  • 昔の飛行機はなぜ地上で傾いていたのですか?

     零戦のような昔の飛行機は、みな主脚が長く尾輪が短いため、地上では20度くらい上に傾いています。一方今の飛行機はセスナもジャンボジェットも地上では水平になっています。傾いていると乗るのに不便そうですが、なぜ昔の飛行機は傾いていたのでしょうか?

  • トンボの形をした紙飛行機の安定性について

    ストローを胴体にしてX型の4枚の主翼を持った紙飛行機は頭に適当な重りを付けると尾翼がなくてもよく飛びますが、普通の紙飛行機のように決まった飛び方はせず、投げるたびに違った飛び方をします。どこか本物のトンボのように思えるのですがどのように理解したらよいのでしょうか。