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したの質問に関連してもうひとつ質問です。 オートジャイロのローターは何故、揚力の発生する向きに回転するのでしょうか? 色々調べましたが、風の抵抗で回転するとしか書いていませんでした。どなたかお答えよろしくお願いします。 hawkeye |
http://www.warbirds.nu/ansq/11/A2001736.html
ささき
ローターの軸が少し後ろに傾いているので吹き上がる風がローターをまわすというのは分かるのですが、この時空気は下から上に移動しますよね?と言うことは揚力を発生する空気の流れとは逆ですよね? どうして揚力が発生するのでしょう?不思議です。
hawkeye
私の理解の範囲内ですが、オートジャイロのローターブレードはローター回転面に対して負の迎え角を取ってます。これに前方から風が当たると、ブレードには翼弦の垂直方向の揚力と、後ろ向きの効力が働きます。これらの合力の向きがローター回転軸より前方に傾いていれば、その力はブレードを持ち上げると同時にブレードを前方へ回転させるように働きます。(図に書けばわかりやすいのですが。)
当然、ローターの回転速度と機体の大気速度、さらに機体の左右によってブレードの大気速度は変わりますのでピッチ調節が必要です。
ちなみにオートジャイロって、始めは「なんかおもちゃみたいだな〜」と半分ばかにしていたのですが、よくよく知ると合理的な設計、他の航空機よりも安全な機能、小型軽量簡便な構造など、まるで「空のスクーター」といった感じでだんだん好きになりました。
epitaph
>オートジャイロのローターブレードはローター回転面に対して負の迎え角を取ってます
ここでお尋ねしたいのですが、機体を前から見たとき、ローターの左右で迎え角は逆になっていますよね?これは負の迎え角側のローターについての説明と理解してよろしいですか?
>これに前方から風が当たると、ブレードには翼弦の垂直方向の揚力と、後ろ向きの効力が働きます。これらの合力の向きがローター回転軸より前方に傾いていれば、その力はブレードを持ち上げると同時にブレードを前方へ回転させるように働きます
合力の向きがローター回転軸より後方に傾いていればどうなるのでしょうか?
また、
ブレードを前方へ回転させるようにとは、ブレードに吹き付ける風の向き、つまり、前方から風を受けているならば、ブレードを前方へ回転させると言うこととりかいしてよろしいでしょうか?
どうかご返答おねがいします。
hawkeye
まず私の先の書き込みの間違いから。
・大気速度→対気速度
・効力→抗力
・揚力、抗力は翼弦に垂直、平行ではなく対気速度に垂直、平行に働く
>機体を前から見たとき、ローターの左右で迎え角は逆になっていますよね?これは負の迎え角側のローターについての説明と理解してよろしいですか?
ピッチ角は必ずしもローター回転面に対し負の角度である必要はない(むしろ正でもいけるみたい(^_^;))ようです。いずれにしろ、滑走開始状態では前進側のブレードの説明に当たります。このとき後退側のブレードは翼型の後方から風を受けますが、やはりローターを正方向に回転させる方に働くものと思われます。なおオートジャイロのローター回転軸は後ろに傾いており、機体の左右で(対気)迎え角が逆になるとは限りません。
ローターの回転が十分速い場合、ローターブレードは機体の左右どちらにあっても(ほぼ)翼型の前方から風を受けます。
>合力の向きがローター回転軸より後方に傾いていればどうなるのでしょうか?
ローターの逆回転方向に力が働きます。
ブレードに働く合力の向きがローター回転軸より前方に傾いているか後方に傾いているかは、ブレードの対気速度(風向き)、すなわちブレードのピッチ角、ローターの回転速度、機体の対気速度、機体のピッチ角などに依存します。またブレードの根元付近か先端付近であるかでも対気速度が異なるので依存します。ブレードに働く全ての力の合力によって、ローターの回転速度の増減が決まるわけです。
>前方から風を受けているならば、ブレードを前方へ回転させると言うこととりかいしてよろしいでしょうか?
「ブレードの前下方から」が正しいです。オートジャイロはこの前下方からの風を受けるために、ローター回転軸を後ろに傾けています。
オートジャイロの理論に関しては、ここなんかが詳しいです。
http://www.engr.umd.edu/~jeffl/autogyros.html
http://huizen.dds.nl/~w-p/bookaut/index.htm
特に上記URLのこの図
http://huizen.dds.nl/~w-p/bookaut/blpnd.gif
がよく表してます。
日本語ならここなんかどうでしょう。http://www.jec.ac.jp/~sakai/heri4.html
うーん、オートジャイロって、知れば知るほど奥が深い・・・
epitaph
hawkeye
hawkeye