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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。
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