理系エンジニアのりっきーです。
飛行機や空にかかわる「ちょっと気なること」をエンジニアの視点から解説してみます。 飛行機や空を見たときに思い出し、SFC修行での機内や空港での楽しみが増えれば幸いです。
飛行機が空を飛べるのは。
鳥のように自由に大空を飛び回りたいなと思うのは今の人も昔の人も同じ思いでした。
1903年にアメリカのライト兄弟がライトフライヤー号で人類初の動力飛行を成し遂げてから100年余りたった今も、飛行機は益々進化を続けています。
現代のジェット機は200tonもの重量がありますが、滑走路から機体を上に傾けて離陸し、グングン上昇していく飛行機はいつ見てもカッコイイものです。
カッコイイと思うと同時に、「あの鉄の塊の重たい飛行機がなぜ空を飛べるのか?」と飛行機を見るたびに不思議だなと思ってしまいます。
この「なぜ?」を解説したいと思います。
結論から言うと、
ズバリ! エンジンにより高速で機体を前進させると、カマボコの形状をした翼の上面と下面を流れる空気で圧力差が生じ、上向きの力(揚力)が翼に働くからなのです。
飛行機の速度が速くなるほど、大きな揚力が得られます。そのため、飛行機が空を飛んでおくためには、翼に空気を流して揚力を得るため、前へ前へと進み続けておかないといけないのです。
向かい風に立ち向かう飛行機!
飛行機の離着陸時は、速度が遅くなるため揚力の確保が大変重要となります。
飛行機は前へ進むことで揚力を発生させていました。従って、離着陸時の速度が遅い時にもしっかりと揚力を確保するために、追い風でなく向かい風に立ち向かって進み、翼に風を当てることが揚力の確保に都合がいいのです。
空港の滑走路を空から見てみましょう。滑走路の両端の数字は対象に表示されていて、離陸・着陸をどちら側からでも出来るようになっていることに気づきますね。その時の風向きによって、離陸・着陸する方向を選択できるようにしているのです。
筆者の職場からも離着率する飛行機が見えます。今日は東へ向かって離陸しているので、風向きは東からだということが分かります。
まとめ
・翼での揚力の原因は、翼の上面と下面を流れる空気の速度差により圧力差が生じるからです。
・飛行機の離陸、着陸は向かい風を利用。
・飛行機の機材や天候等の条件にもよりますが、だいたい飛行機が地面から離れる速度は時速250~300km程度の速度のようです。日本の新幹線も同じような速度なので、もし新幹線に翼をつけたら。。。
今回は以上になります。素敵な旅を!
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