世界大戦は終わらない

飛行機よもやま話

飛行機のよもやま話06 飛行機の構造 著：バロン・シゲノ

　飛行機の話をする前に、判りやすく説明するため、凧の話をしよう。多くの飛行機は、動力凧パワーカイト方式で造られていて、飛行の原理は凧が空を飛ぶのに等しい。

　風が無ければ、凧は空を飛ばない、これは良く知られた話であろう。凧は、大きさ重さを支える風が必要であり、凧の表面で風が流動しているのである。よく上がる凧には撓りがあって、凧の表面で風の流動を上手く受けられるように造られている。

　飛行機と言うのは、風の代わりに自分が動くことで、風を起こして翼に揚る力を発生させて、空を飛ぶように造られている。つまりは、凧の風を受ける部分が、翼ということになり、翼がどのように空気の流れを受けるかは、翼によって変わるのである。

　飛行機が前に進む力と、風の力が同じであれば、飛行機は空中に停まっているようになる。これが凧糸で引っ張られ、凧が空中で止まっているように見えるコトである。

　奈良原式鳳号が、芝浦埋め立て地で海上から吹く風に逆らって飛翔した時、殆ど前に進むことができなかった。風速は８ｍ程であったが、鳳号は１８ｍ程で進めるハズであったが、発動機が弱っていて、１０ｍ程でしか進めなかったようである。つまりは、風が強ければ強いほど、発動機の力がさらに強く無ければ、飛行機は前に進むことができない。風が強ければ、凧糸にかかる力が強くなるのと同じであり、発動機の力は飛行機にとって天候に左右されず飛ぶための力となる。

　飛行機には、発動機が大きければ良いのは確かだが、自然の中では風の向きは刻々と変化するから、ただ発動機が大きくても意味は無いのである。

　風を受ける面積と風を受ける角度は、そのまま飛行機が揚がる力となり、大きさや角度は、非常に重要である。角度が大きければ、風の力は上昇する力が大きくなり、飛行機の速度を遅くしてしまう。角度が小さければ、上昇する力が小さくなり、飛行機の速度は速くなるが、高度を得られなくなる。翼が大きければ、風の力を受けて、より強く揚がる力を得られるが、翼が重くなってしまう。

　翼の大きさや角度といった形状については、様々な実験を繰り返す中で、より良き翼の在り方を研究している途上である。

　飛行機の翼は大きく造れば、頑丈に作らなければならないが、頑丈に作ろうとすれば重くなり、翼がさらに大きく重くなる。頑丈で軽い材料を開発することも、より良い飛行機を造るために必要であり、日本でも新たな材料が日々開発されていると聞く。

　着陸装置は飛行機の大きさと重量に合わせて、頑丈に作らなければならないが、頑丈に作ろうとすれば重くなる。飛行機の中では、着陸装置は離陸と着陸には必要だが、飛行には必要が無い。この矛盾を解決するのも、良き飛行機の課題となる。



引用および参考文献「通俗、飛行機の話」
https://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/951737/14