翼のフラッタ－，曲げとねじりの寄与について

質問

翼のフラッタ－，曲げとねじりの寄与について
曲げとねじりが連成するとは，どのようなことでしょうか？

連成すると，どうなりますか？
曲げとねじりの周波数かなんかが，一致するのでしょうか？

詳しい方，教えてください．よろしくお願いします．

回答No.1

KonnaMonde

>翼のフラッタ－，曲げとねじり

飛行中、突然の上昇気流に遭うと、見掛け上、翼の迎え角が大きくなったと同じなので、翼は今以上に上方に反ります。　この時翼は捩じれる力を受けます。　

もし、この時、翼端の方が迎え角が大きくなる方へ捩じれたとしたら、どうなりますか？
翼は、より一層大きく反ります。　　

この飛行機が、飛行中何らかの原因で、翼が上方に反ったと仮定します。　翼は反るにつれ捩じれも増加し、揚力は加速度的に増加し、ますます翼は反ろうとします。　
或るところまで反ると、翼の剛性が勝り元に戻ろうとします。　一旦戻り始めると、揚力はますます減少しますので、元の位置を通り越し、下方まで逆に反ります。
これも限度を超えると、翼の剛性で元に戻ろうとします。　そうするとまた上反りが大きくなり…の繰り返しで、結局、翼は上下曲げと捩じれを繰り返すことになります。
これが、翼のフラッター現象です。

翼が細く長い機体では、翼端に近いところにあるエルロンを操作することによって、翼端が捩じれことがあります。
左に曲がろうとして、エルロンを左に切ると、右翼のエルロンが下がり、左翼のエルロンが上がります。　この時右翼のエルロンで右翼を上げようとしますが、エルロンを使った結果、右翼の後縁がを持ち上げる力で前縁が下がるような捩じれが生じて、総合的な揚力は逆に減少し右翼が下がってしまう (左翼についても同様な逆のねじれが生じる)　、いわゆるエルロンリバーサルといった現象が起きた航空機 (軍用爆撃機) もあります。 フラッターの逆現象です。

翼の曲がりと捩じれとは、空気の流れと翼構造に依存します。
このようなことが起きないように空気の流れと翼構造を連携して解析し、設計しなくてはなりません。　この両者をうまく捉えて処理していくことを連成すると呼んでるようです。