飛行機の飛ぶ原理

質問

飛行機の飛ぶ原理は揚力などで浮くようなのですが、ベルヌーイの定理はわかりません。
そしてその飛ぶ原理をラジコンで証明？できないかと思っています。
お願いします。

回答No.1

funflier · ベストアンサー

＞飛行機の飛ぶ原理は揚力などで浮くようなのですが、
翼があるとき、ここで空気の流れ（相対風）に対し直角に作用する力、水平飛行では
空気合力の内重量を支える成分を「揚力」と呼びますので、空中に浮く、飛ぶ、という
原理の根本的なものは「揚力」です。水平飛行や旋回や上昇などを具体的に考えて
いくと、推力・抗力・重力の方向や大きさとこれらの釣り合いを考える必要があります。

＞ベルヌーイの定理はわかりません。
「全圧＝静圧+動圧＝一定」というのがベルヌーイの定理です。飛行機の翼においては、
空気の流速が増えることで（動圧が増える）負圧が生ずる（静圧が減る）原理として
主翼上面に生じる負圧の説明に使われます。　尚、一部で見られる以下の記述は
間違いです。

・「ベルヌーイの定理は空気には（完全流体ではないから）適用出来ない。」
実際航空機のピトー式速度計は、全てこの定理で動いていますのでこれは事実と
異なります。航空力学書には圧縮性流体の場合のベルヌーイの定理の修正式と
いうのも載っていますし、通常そのままで実用十分な精度で適用出来ています。

・「ベルヌーイの定理での旧来からの揚力の説明は間違い。」
流布されていますが、ただの珍説です。そもそも航空力学では「揚力＝ベルヌーイ
の定理」と言っている訳ではないので、前提から故意に間違えてミスリードを狙った
パフォーマンスの一種です。これに踊らされていると思われる記述は多々見ます。

・「マグナス効果（magnus effect）で説明できる」
「マグナス効果」は現象の名前であって何かを説明する原理ではないので、誠に
おかしな論法です。「雨の日に車がスリップしやすいのは摩擦が減るからではない、
ハイドロプレーニング現象である。」と言ってるくらい変です。もともとこの効果の
発生原因自体ベルヌーイの定理によるものなので根源的におかしなものです。

関連したご質問に以前回答したことがあります。
http://okwave.jp/qa/q6280285.html

http://okwave.jp/qa/q6127991.html

http://okwave.jp/qa/q6106592.html

＞そしてその飛ぶ原理をラジコンで証明？できないかと思っています。
原理に基づいて「理論」を立てて、「実際」で証明しなければなりませんので、
「何を」ラジコンで証明したいかが不明確では方法を考えることは出来ません。

「とりあえず飛べば」証明したことになるのか、具体的にどのような証明を
したいとお考えなのかについて、ご質問を整理して頂けませんか。

模型飛行機での航空力学については、こちらの本をお勧めします。
発刊は古いものですが、一般の航空力学書よりは平易です。
http://www.amazon.co.jp/%E6%A8%A1%E5%9E%8B%E9%A3%9B%E8%A1%8C%E6%A9%9F%E2%80%95%E7%90%86%E8%AB%96%E3%81%A8%E5%AE%9F%E9%9A%9B-%E6%A3%AE-%E7%85%A7%E8%8C%82/dp/4924518123

回答No.2

ORUKA1951

ベルヌーイの定理は、「流速と圧力」の関係を言っているだけで、揚力とは無関係です。
普通に翼の形として説明される「ジューコフスキー翼」であっても、背面飛行できるのですが、それは説明できません。また超音速機に使われる平面の翼形も・・

　揚力は単純に言うと、空気を下に押し下げるためにその反動で上に持ち上げられるという作用反作用の法則です。

・ベルヌーイの定理で飛行機の揚力の説明をするのはおかしい
・いや、ベルヌーイの法則で十分説明できる。

　この議論は随分昔からされていますが、何か釈然としません。
いくつかの流体の中での物体に働く力の説明があります。
・ベルヌーイの定理
・マグヌス効果
・揚力
　ベルヌーイの定理は、もともとあくまで結果を説明する定理で、なぜそうなるかの説明は後世に流体力学が発達して説明が試みられてきたものです。結果ですから、それを元にだから揚力が発生するという説明に違和感を覚えます。高いところにあるものはポテンシャルが大きいので落ちる。--とかと同じですね。
　マグヌス効果もその意味では同じ。
　異なる現象を説明する理論を持って、「・・・の定理によって＊＊＊＊がおきる」というのは、一見正しいように見えますが、ちょっと違う

　翼の働きをするものはたくさんあります。昆虫の羽根は粘性と言う異なるものを使って説明しないとなりません。

　また、模型飛行機のように小さな翼は、表面をわざとでこぼこにして--ディンプル--をつけて揚力を増やしたりします。大きな飛行機とは異なります。
＞その飛ぶ原理をラジコンで証明？できないかと思っています。
　とは一概に言えないですね。