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メモ:空飛ぶイカ・魚

空中に逃げる
http://research.kahaku.go.jp/zoology/kaisei/hp-7/nigeru/tobu.html
国立科学博物館ウェブサイト内のページです。
飛ぶイカであるトビイカの飛ぶさまが画像で示されています。
イカも飛ぶのですね。知りませんでした。これが本当のイカヒコーキというものでしょうか。

また、「戻る」を押すと、トビウオの飛んでいるさまを見ることができます。
これまで意識しませんでしたが、トビウオの飛ぶさまは、まさに飛行機ですね。
自然の造作に驚きました。

BBCのウェブニュースサイトに動画がありました。
NHKの取材スタッフの方が収められた映像のようです。
トビウオが海面すれすれを飛ぶさまは、どこか鳥人間コンテストの様子を想起させます。
http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7410421.stm

ダーウィンが来た!生き物新伝説 第123回「トビウオ大飛行!」
http://www.nhk.or.jp/darwin/program/program123.html
http://www.nhk.or.jp/darwin/report/report082.html
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ビワの実

P1010955.jpg P1010956.jpg

ビワの実のような形になりました。
小さめの黄色い紙で折ると、更にビワの実感がアップします。
飛行機としては、長い距離を飛ばすのに向いていると思います。
なお、機首は閉じています。

画像の機体は翼が大きくねじれていますが、これは態とそうしています。
51くらぶの松本さんによるアイデアで、こうすると機首上げの少ない飛び方を実現できます。
距離を出すなら、翼の後縁をひねり上げるより、こちらの調整をした方が飛ぶと思います。
ねじれを戻すようにすると機首下げ、ねじれを大きくすると機首上げ方向の調整になります。

ジェット機2機

P1010951.jpg

ジェットファイター(『飛べとべ、紙ヒコーキ』所収)を折りました。

P1010958.jpg

クリーム色の紙で折って、よりJJ塗装らしくしました。

折り紙飛行機の上昇について

以前51くらぶの松本さんにいただいたファジーを飛ばしているとき、突然とても上がるようになったことがありました。常総運動公園で飛ばしているときのことでしたが、B5判で折ったファジーが、運動公園の空を区切っている高い送電線に届くところまで上がったのです。それまで飛ばしていたA5判のよたかでは届かない高さです。原則として折り紙飛行機は小さく作るほど上昇が良くなりますが、それでもB5判のファジーはA5判のよたかより上がったのでした。

こんなこともありました。前縁が薄い上、何度も飛ばして折ったところが弱くなり、胴体が開きがちになったものがありましたが、この翼端を試みに斜めに折り上げたところ、非常に上がるようになったのです。恐らくは17m以上上がっていたものと思います。フラッターが起こらなくなり、しかも力を入れただけ上がるようになりました。なお、翼端は完全に立てたものよりも、斜めに寝ているものの方がよく上がりました。

この2例に共通することは、途中から突然上がるようになったことです。
飛行機の形もほぼ共通であって、前縁が薄く、翼端が斜めに折り上げてあります。
途中から上がる、前縁が薄いのに高く上がるということで、どうしてか予想しました。

まず、途中から上がるようになったのは、紙の折りが弱くなり、胴体が開いてきたからだと思います。胴体が開くとなぜ上がるのか良く分かりませんが、上から見たときの翼の投影面積が大きくなるので、動安定が高くなったか、ないしは、胴体の間を通る空気の流れがなにか上手いこと働いているのかも知れません。

あるいは、紙が弱くなって変形しやすくなったのが効いているのかも知れません。折り紙飛行機の翼は、早い流れの中では後縁が押し下げられて変形しますが、このとき翼が変形しやすくなっていると、気流に応じてよく後縁が変形し、機首下げ方向のトリムを取ったような状態になって機首上げを防いでいる可能性があります。

また機首下げ方向のトリムといえば、翼端を折り上げると、勝手に紙が変形してトリムを取ったような状態になりますが、これも機首上げを防いでいるのだと思います。

翼前縁が薄いのに高く上がるのは、きっと翼端を折ったことで翼の剛性が上がっているからだと思います。

翼端について更に書くと、翼端は完全に立てたものよりも、斜めに寝ているものの方がよく上がったことを先に書きましたが、これは完全に立てたものと比べて翼より上の抵抗が減り、宙返りしにくくなるから、ないしは翼投影面積が大きくなるため、動安定の向上に貢献しているからと思われます。

また、特にファジーの場合、翼を上から見たとき、前が広くなるハの字の形に翼端板がついており、これによって、上昇中に胴体が押し広げられていることも考えられます。実際、ファジーは飛ばしているうちに大きく胴体が開くようになります。

先日翼前縁を薄くしたダッシュ20を飛ばして、翼の性能は、翼前縁を薄くすると上がるということを確認しました。同時に、そうすると剛性が低下し、強い投げ上げに耐えられなくなってしまうということも確認しました。しかし、これはダッシュ20の場合です。

剛性を高める方法はあります。先述の通り、翼端を折れば良いはずです。

このような予想があって、もってダッシュ30ができたのでした。

メモ

小峰義夫さん ペーパークラフト、紙飛行機で子供たちに伝えるもの
http://shumiyuyu.kaiteki-jinsei.jp/15/01.html

ダッシュ30

P1010948.jpg

上昇・返りについて思うところあって、半ば実験のために作りました。

ダッシュ20をベースに、紙が弱くなって胴体が開いてしまっている状態を再現すべく、先端の閉じ折りのところから機の後端中心まで新たに折りを加えました。そして翼端を斜めに折り上げ、翼前縁は爪でしごいて薄くしました。まさにペッチャンコという言葉がふさわしい形です。これでもかというくらい翼面積が大きくなりました。なお、ちゃんと方向安定は取れています。

(試作)クスサン

P1010945.jpg

夏に現れる大型の蛾、クスサンです。
中学生の夏に大発生して驚いたのを覚えています。

しかし、「蛾が作りたいな?」と興味半分で作り始めたところ、これがある程度予想はしていたものの、やはり難物であることが分かりました。というのは、蛾の形というのが、折りが面倒なのは当然として、前進翼で、重心位置を前に持ってくることが難しく、しかも安定板を確保しにくい形だからです(泊まっているスズメガのように、後退翼形なら比較的簡単に飛ぶものができると思いますが)。

画像のものは、まずは元のイメージを優先しつつ、出来る範囲で安定を良くするように作ったもので、何とか飛んでくれたものです。しかし、まだ問題点は多く、今後の課題です。

杉樽如不及

先日武蔵野中央公園へ行き、少しだけ飛ばしてきました。
前のエントリで疑問として残った、「薄い前縁は実際のところ効果的なのか?」というのを確かめるためです。前縁を薄くすると翼の性能は上がるが、剛性が低くなり、投げ上げに耐えられなくなるのではなかろうか、結局前縁は薄くした方が良いのか悪いのか、どちらなのかという話でした。

それで結果ですが、うーん、微妙じゃな…という感じです。

飛ばしてみると、部屋の中で少し飛ばして予想を立てた通り、明らかに浮きが良くなっています。
軽く投げて、いつもの3分の2くらいまでしか上がっていなくても、20秒以上出てしまいます。
しかも飛ばしたのはダッシュ20なので、進みもせず落ちもせず、といった感じで、異様でした。
それに部屋で確かめた通り、かなり返りが良くなっています。投げたものが殆ど綺麗に返りました。

さて、これで上昇性能も従来通りなら良いのですが、それがなかなか、そうはいきませんでした。
前縁を薄くしたことにより、強い投げ上げに耐えられないほど剛性が下がってしまったようで、いつもの調子で思いっきり上に上げようとすると、フラッターを起こして全く上がりません。いつもくらい上がる時もありましたが、それはたまにであって、大変に投げ上げるのが難しくなってしまいました。

結局今回飛ばしてみて得られたのは、

・前縁を薄くしすぎてはいけない。過ぎたるは及ばざるがごとし。
・だましだまし様子を見ながら適度に薄くすると良い。

という、分かったような分からないような結論でした。本家51くらぶの不死鳥よろしく、定規で挟むようにして折れば、薄くしながら強度が得られるかも知れません。今度試したいと思います。

ちなみに今回の記録は、

・視界没 1回(2分40秒で視界没)
・アベレージ 25秒くらい

でした。

飛ばしたのはダッシュ20でした。

折り紙飛行機の投げ上げ速度

さきのエントリで、薄くした前縁が投げ上げに耐えられるのかということを書きました。
これにかかわって、折り紙飛行機は投げ上げの時にどれくらいの速度が出ているのか気になったので、以前大学で撮ってもらった映像をコマ送りしながら、これを求めてみました。

すると、途中の計算は省きますが、次のような結果となりました。

初速V=21.36m/s  (時速換算 76.90km/h)

戸田さんのギネス記録達成時の初速も計算してみました。
映像が小さいので誤差は大きそうですが、一応参考までに出しました。

初速V=22.97m/s  (時速換算 82.70km/h)

折り紙飛行機を投げ上げるに際しては、80km/h前後の速度が出ていることが分かりました。
翼の前縁にかかる力は相当なものだろうと思います。

翼前縁

普段、翼の前縁については、翼に強度を持たせたいとの考えから、軽く折って気持ちふくらみを持たせていましたが、ふと思い立ち、試みに翼の前縁を爪でもって強く折ってみました。断面を見た場合、前縁はV字型にとがっていることと思います。

そうして折った飛行機を飛ばしてみると、驚くほど返りが良くなっていました。本当に、別の機種を飛ばしているかのようです。しかも、浮きが良くなっているようです。他のどの飛行機でやってみても、やはり同様の結果が得られました。

紙飛行機が飛ぶような速度では、空気の粘り気の関係で、薄翼・平板翼の方が性能が良いことや、グライダータイプを作るにあたっては、前縁を紙やすりで研ぎ、ナイフエッジにすると性能が良くなることは知っていましたが、もともと翼の薄い折り紙飛行機でも、意識的に前縁をとがらせると性能が有意に良くなることに驚きました。

ただ、前縁を薄くしたことで、どうしても衝撃に弱くなり、壁にぶつかったときに前縁が傷みやすくなりました。また、投げ上げていないのでまだ分かりませんが、投げ上げの風圧に翼が耐えられるのかが気になるところです。これは実際にやってみないことには何とも言えませんが、これで風圧に耐えられるのだとしたら、単純に翼の性能が上がっている訳ですので、20秒超えに大きく近づいたことになると思います。

快速艇

P1010943.jpg
折り紙で作ります。
先端をちょっと面白い方法で閉じているために、機首が見慣れない形になっています。

だるま号

P1010942.jpg
正方形の紙で折ります。

折り紙で3機種

P1010938.jpg
さきの「魔法のじゅうたん」の機首を閉じたもの。機首を閉じる都合で翼がほぼ真四角になった。

P1010940.jpg
やや横長。きれいに飛ぶ。

P1010941.jpg
途中までの折り方は、以前アップした「ほたる」と同じ。

へそ飛行機について

P1010937.jpg
へそヒコーキ(名古屋バージョン)

先日某所でへそ飛行機を飛ばす機会がありましたが、普段飛ばしていないので、やはりうまくいきませんでした。先端を閉じていないこともあって、力を抜いて飛ばさないと、まともに上がりません。へそ飛行機は飛ばし方の練習に適していると感じました。戸田さんのギネス機、あるいは私のダッシュ20宜しく、上昇性能の良いペッチャンコの飛行機で滞空時間の限界に挑むのも面白いのですが、一方で技術を磨くために、やさしく作って飛ばすことのできるへそ飛行機で練習するのも、これもまた面白いと思います。

また、うかつに力を入れて投げ上げることができないので、大人と子供が一緒に勝負しうる機種としても、へそ飛行機は適していると思います。

へそ飛行機は翼面積がさほど大きくありませんが、しかし滞空性能にすぐれています。実際、私は17秒飛ぶ所を見ています(屋内)。簡単に作ることができて、しかも良く飛ぶへそ飛行機の完成度は、やり飛行機同様、相当に高いと感じます。

投げ上げるのに少しコツが要るのも魅力のひとつだと、最近は思うようになりました。

魔法のじゅうたん

P1010936.jpg

赤い折り紙で何とは無しに折っていたところ、一発でできました。
四角い形が魔法のじゅうたんらしいので、この名前にしました。
翼端板は直角ではなく、斜め35°位の角度にしておきます。
昇降舵の調整は要りません。翼端板の角度を変えることで、ピッチ安定を取ります。
簡単に折ることができ、しかも沈下が少なく、返りも良好です。とにかく投げれば返って飛んでくれる、そんな飛行機です。滞空競技にも使えると思います。

メモ

ファミリアのある暮らし・アンドリュー・デュアーさん
http://www.myfamiliar.jp/home/archives/568

上記リンク先の記事は、2週間ごとに新しい話が追加されていくようです(全7話)。
3話では、へそ飛行機の折り図がpdfファイルとしてダウンロードできます。

メモ

http://mainichi.jp/select/opinion/hito/news/20090701k0000m070156000c.html

ひと:戸田拓夫さん 紙飛行機の滞空時間最長記録を更新
 5月、紙飛行機の滞空時間でギネスブックに登録された。サトウキビ製の軽い紙で27秒90。4月に米国人の記録を11年ぶりに更新した。「なかなか本来のキレが出なくて苦労した。あきらめかけたが、まだまだできると奮い立たせた」と笑顔を見せる。

 幼稚園のころから、紙1枚で気軽に楽しめる紙飛行機が好きだった。大学在学中に体調を崩し、療養中に紙飛行機に熱中した。21?25歳の間に約500種類のオリジナル紙飛行機を編み出した。

 「折り紙という日本の文化を紙飛行機の世界でも大切にしたい」。ギネスルールは、はさみを使いテープで留めることを認めているが、折り紙にこだわる。「今年中に滞空時間30秒以上を狙いたい」

 広島県福山市の精密部品メーカーの社長。子どもたちの興味を科学に向けたいと、会社に「サイエンスメセナ事業部」を設置し、紙飛行機教室の開催などに励む。

 自らが会長を務める日本折り紙ヒコーキ協会の会員は2000人を超えた。「いずれは、子どもたちが私のことなど知らずに折り紙の飛行機を楽しみ、『おじさん、教えてあげるよ』と話しかけてくれるぐらいになればいい。自分が生きた証しとして、折り紙の飛行機が文化になれば」

 宇宙船から地球へ紙飛行機を飛ばす壮大な計画にも取り組んでいる。特殊な耐熱処理をした紙飛行機が、300度の高温に耐えることを実験で確認。夢は大きく膨らむ。【村本聡】

 【略歴】とだ・たくお 広島県福山市出身・在住。キャステム代表取締役社長兼CEO。両親と妻、1男2女。趣味は釣り。52歳

毎日新聞 2009年7月1日 0時12分

Topics
●当面の目標は屋内で25秒
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