『よく飛ぶ!リアル紙飛行機』

http://www.amazon.co.jp/dp/4537121483/

田端勝徳さんによる立体紙飛行機集。
航空会社のイベントで揚力の実験をご覧になった際に、立体の紙飛行機のアイデアが浮かんだそうです。デュアーさんの楽しい立体機とはまた違った、スケール感のあるエアライナーを作っておいでです。本にはボーイング727、747、777、エアバスA380,ベルーガ等が収録されています。
youtubeには飛行中の動画が上がっています。

ダブルデルタ?

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ダブルデルタが進化しました。裏の持ち手の折り出し方をさらに変えたことで、下面の厚みが更に減り、翼前縁が薄くなり、また重心位置が後退したことにより、歴然と性能がアップしました。

ただ、持ち手の位置が後退したことで、スーパーダブルデルタと違って、ダブルデルタ?では支えがないと倒れてしまうようになりました。しかしこれは致し方ありません。飛行機はただ飾っておくためのものではありません。空を飛ぶための機械です。機械にあっては、何といっても性能が重要です。

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翼の性能が上がったので、A5判のコピー用紙で折った小さな機体も、しっかり飛びます。

翼端を折っていない折り紙飛行機の翼の変形について

慶應義塾大学の体育研究所の先生にお願いして撮影していただいたハイスピード動画をチェックしていて、普通のビデオカメラで撮影した動画では機体が小さい上、高速で動くためによく分からなかった、折り紙飛行機の翼の変形が確認できましたのでご報告します。以下動画を切り抜いたものでお示しします。

撮影した日は比較的湿度の高い日で、かつ翼の大きく、翼端を折っていないために翼が変形しやすいダッシュ20を飛ばしましたが、このことも変形を観察しやすくしたことと思います。また、記念館の中が暗いので、白い紙飛行機の様子がよく見えることも幸いしました。

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ダッシュ20

翼が閉じている

上の画像は、ちょうど一番背中が反っている状態、まさに体のバネでもって投げ上げようとする瞬間を捉えたものです。ここにおいて、もともと水平に調整しておいた翼がかなり閉じてしまっていることが分かります。つまりきわめて上反角が大きくなっていることが分かります。このYの字状態は手から離れた後もしばらく継続し、速度が落ちてくると紙の弾力によってある程度元に戻りますが、折り紙飛行機を飛ばしていてだんだん翼がYの字になってくるのは、これによるものと思います。翼がYの字になるということは、「飛行機を宙返りさせる力」が小さくなるということであって、これが折り紙飛行機が意外と高く上昇することに関係しているとも考えられます。翼面積の大きな折り紙飛行機が意外と高く上がるのも、動安定や重心の問題の他に、上反角変化の大であることによっているのかも知れません。


翼の変形1 ⇒ 翼の変形2 ⇒ 翼の変形3 ⇒:時間の流れの向き
(飛行機は左斜め下を向いています)

これら3つの連続画像は左から、だんだん翼が下方に変形する様子を示したものです。テークバックから、機体の速度が乗ってくるごく初期の状態を捉えたものですが、もともとピンとしていた翼が大きくたわみ、非対称に波打つように変形し始め(1枚目)、その後翼の後方が下方に捻じれるように変形していることが分かります(2枚目、3枚目)。先端を閉じていない折り紙飛行機を強く投げると、たちまち胴体が開いてしまうのは、この力によるものと思いますが、ここにおいて、戸田折りの強力が分かります。また、3枚目の画像に見られる変形後の翼の形状は、51くらぶ松本さんが「ハンド・ファジー」の翼に採用されている流曲面形状そのものであって、これが速い対向流を迎えるにあたり、より無理のない形であることが分かります。

さて、翼が下方に変形するということは、昇降舵による機首上げ調整が相殺されることを意味するのであって、このことも先述の上反角の変化と同様、折り紙飛行機の上昇に貢献していると考えられます。また、先に触れたことと関連しますが、翼の大きな折り紙飛行機が意外と高く上がるのは、翼の剛性が低く、この下方変形が起こりやすいためであると考えられます。

これまでにも、折り紙飛行機が意外と上がるのは、翼の変形によるものだろうと考え、その旨過去のエントリに書いたことがありましたが、それは今まで確認できなかったことでした。経験的に分かっている事実群から、帰納して想像するに留まっていました。ところが、今回実際に翼の変形が宙返りを抑える方向で起こっていることがはっきり確認できたことで、変形が上昇に良い影響を及ぼしていることが分かりました。ただ、変形しすぎると悪い影響を与えるらしいこともまた観察されており、過ぎたるは及ばざるがごとしということで、「良い変形」にも限度があることも分かりました。

(※翼端を折ると、昇降舵の調整がシビアになること、また高く上がるようになることが経験的に分かっています。前者は翼端を折ると翼の剛性が増し、変形が抑えられることを、後者は、変形が大きいと却って上がらなくなることを示すものと思います。)

翼の下方変形については、翼端を折るとその様子が変わってくるでしょうから、また機会があれば翼端を折ったものを投げ上げたときの様子を撮影し、翼端を折らないものと比較してみたいと考えています。

まつぼっくり

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以前考えたジャイロの飛行機をいじっていたら、何だかまつぼっくりのようなものができました。
A5判の紙で実物大になったのが、ちょっと嬉しい。

エレクトリックペーパープレーンランチャー

http://www.gizmodo.jp/2007/11/50km.html

2007年11月の古い記事ですが、面白いので取り上げました。
紙飛行機が時速50kmで飛ぶのが凄いという記事ですが、実際には私のようなあまり力の無い人間でも、強く投げれば時速80kmくらいは出るものです。世界大会の距離競技上位者にあっては、おそらく時速120kmくらいで棒飛行機をぶん投げていたと思われます。折り紙飛行機は何となく弱くてきゃしゃなイメージが付きまとうためか、一般の意識と実際の乖離が往々にして見られるようです。

ところでこの機械、発射角と発射速度をある程度一定にできることから、性能評価に使えそうです。

釣り竿がしなるように投げる

http://www.tagesschau.de/multimedia/video/sendungsbeitrag32074_bcId-_ply-internal_res-ms256_vChoice-sendungsbeitrag32074.html
ドイツのニュース番組で取り上げられたものが上がっていました。
映像の途中に最新型のスカイキングが映っていますが、中央の垂直尾翼は後ろに行くにしたがって大きくしているように見えます(26:47)。このバージョンはこれまで見たことがありません。

面白い本

ジョン・D・アンダーソン Jr.著 織田 剛 訳『空気力学の歴史』 京都大学学術出版会 2009.10
http://www.kyoto-up.or.jp/book.php?id=1635

図書館の新刊本コーナーに置いてあるのを見つけ、これを立ち読みしたところ、大変面白かった。
しかし、今は貸し出し可能冊数の上限まで借りているので、借りることができず。
課題が終わったら、ぜひ借りてじっくり読んでみたい。

折り紙飛行機が認められない理由

http://nels.nii.ac.jp/els/110007462300.pdf?id=ART0009283491&type=pdf&lang=jp&host=cinii&order_no=&ppv_type=0&lang_sw=&no=1263719981&cp=

つくばにお住まいの丹波さんをはじめとして、紙飛行機を教育現場で用いる試みはちらほらと耳にするところです。
そして、その場合に用いられるのは、独立した主翼、水平尾翼、垂直尾翼を持つ、「普通の」形をした、いわゆる切り紙飛行機がほとんどのようです。

・簡単に作れること
・子供でもできる
・一般に無尾翼形態のため、縦安定の取り方が有尾翼(造語)飛行機と異なり、この違いから、飛行機の解説に用いるのが難しい
・こま回しやたこ揚げ、けん玉、折り紙は認められるが、折り紙飛行機は認められない

ただ、上記論文にあるような取られ方をされることは往々にしてある

何も考えなくても作れるが、よく飛ぶものは決して何も考えずに作れるものではない
6年半ばかり続けてきましたが、最近やっと20秒超えが見えてきたくらいです。
確かに2?3秒飛ぶ程度のものなら、誰でもたちまち作ることができるでしょう。
ですが、このことから「折り紙飛行機は何も考えなくても作れるものだ」という結論には至らないように思われる。

切り紙飛行機とて、重心さえ合わせれば、10秒くらい飛ぶものは誰でも作れるものだ

昨年はお世話になりました

P1020096.jpg
       とら

昨年は私にとり、様々な経験を積んだ、また貴重な体験を多く経た年となりました。
折り紙飛行機など取るに足らないもののようですが、年齢、性別、国籍、言葉の壁を超え、他人と交流し得るツールとして有用なのだと信じて、また「ただの遊びで終わらせたくない」という意地もあって、今日まで色々に活動を続けてきました。今後ともどうぞ宜しくお願いいたします。
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