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迎角

索引 迎角

迎角(むかえかく、げいかく、angle of attack, AoA)は、流体 (液体や気体) 中の物体(主に翼)が、流れに対してどれだけ傾いているかという角度をあらわす値である。迎え角とも。 航空機の主翼の場合、前縁と後縁を結んだ線(翼弦線、コード)と一様流とのなす角で、前上がりをプラスとする。 一般的な航空機の主翼の場合、揚力係数と抗力係数は、概ね迎角に比例して徐々に増加していくが、抗力係数が増加し続けるのに対し、揚力係数はある点をピークを過ぎて急減少に変わる。この点を最大揚力係数といい、そのときの迎え角を失速迎え角といい、それ以降の状態を失速という。抗力の増加により減速すれば、揚力は更に小さくなるなど、不安定で危険な状態である。なお航空機に十分な速度があれば、主翼を上方に傾けても機体自体が上昇していくため、迎角が増大する事は無い。逆に航空機の速度が不十分であれば、揚力の不足によって機体自体が降下してしまうため、迎角が大きくなってしまい、失速状態に陥る事となる。あくまで1次的な原因は迎角の増大であり、速度は2次的な原因である。また、ある迎角において、揚力係数と抗力係数との比を揚抗比といい、揚抗比の大きい主翼の航空機は、滑空性能が良く航続距離が長くなる。 主翼上面には、ベルヌーイの定理により上向きの揚力分布である風圧分布が発生するが、それらの風圧分布によって発生する揚力と抗力との合力が翼弦線と交わる点を風圧中心と呼んでいる。また、風圧中心は、迎角の変化により変化するが、主翼の中心と一致しないため、風圧中心に働く揚力と抗力との合力により、主翼に頭上げ又は頭下げの回転する力(モーメント)が発生するが、迎角が変化しても、頭上げ又は頭下げの回転する力(モーメント)が発生しない翼弦線と交わる点があり、これを空力中心と呼んでいる。これは、普通の主翼では、翼弦線の25%前後にある。 殆どの翼は、迎角が0°でも揚力が発生する翼型に設計されていて、揚力が0になるマイナスの値の迎角を零揚力角という。 揚力は速度の2乗に比例するので、迎角が一定なら、低速では揚力不足で機体は降下し、高速では揚力過剰となり機体が上昇していく事となり、水平飛行は特定の速度域でしか行えなくなる。そこで、速度が不足し下降するようであれば操縦者は機首を上げ、速度が過剰なら機首を下げ、迎角を調整する事により揚力を調整し、航空機は水平の高度を保って飛行できる。 凧は失速状態で揚がっている場合もある。 帆船は進路が風下方向に近ければ、帆の迎角は失速の範囲で揚力よりも抗力を主に利用する。.

22 関係: 失速帆船仰俯角ベルヌーイの定理翼型角度設計航空工学航空機速度抗力揚力比例水平気体液体流体力学流れ日本航空

失速

失速(しっそく)あるいはストール(Stall)とは、翼の迎え角を大きくし過ぎた際に、翼の抵抗が急増し、それに伴い翼の表面を流れていた気流が剥離し、揚力をほとんど生みだせなくなる現象である。失速になった後の状態を失速状態といい、抵抗が増えるので速度が急に落ちる。なお、失速は翼の全面積で同時に起こり始めるわけではない(#分類も参照)。.

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帆(ほ)とは、風により船の推進力を得るための器具である。ヨットなどの洋装帆船において英語「sail」からきたセイル(セール)またはこれが訛ったスルなどと呼称される。 ほとんどの帆は、帆の張る方向で区別され、横帆と縦帆のいずれかに属する。ヨットなど小型帆船では縦帆のみで構成されるが、遠洋航海を目的とした大型の帆船では横帆を主として縦帆と組み合わされた帆装が施されている。.

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帆船

ヨット(帆船)の例、背後の帆船は海王丸II世 シップの例(ノルウェー船籍のChristian Radich号) 帆船(はんせん)とは「帆」に風を受けて推進力とする船のことである。.

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仰俯角

仰俯角(ぎょうふかく)は、水平を基準とした上下方向の角度。上向きの角度を仰角(ぎょうかく)、下向きの角度を俯角(ふかく)または伏角(ふかく、ふっかく)と言う。天文学の地平座標系では高度(こうど)と言う。 0°~360°の方位角と-90°~+90°の仰俯角で、3次元空間内の1方向を特定することができる。これに距離を加えれば、極座標系となり、3次元空間内の1点を特定することができる。.

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ベルヌーイの定理

ベルヌーイの定理(ベルヌーイのていり、Bernoulli's principle)またはベルヌーイの法則とは、非粘性流体(完全流体)のいくつかの特別な場合において、ベルヌーイの式と呼ばれる運動方程式の第一積分が存在することを述べた定理である。ベルヌーイの式は流体の速さと圧力と外力のポテンシャルの関係を記述する式で、力学的エネルギー保存則に相当する。この定理により流体の挙動を平易に表すことができる。ダニエル・ベルヌーイ(Daniel Bernoulli 1700-1782)によって1738年に発表された。なお、運動方程式からのベルヌーイの定理の完全な誘導はその後の1752年にレオンハルト・オイラーにより行われた 。 ベルヌーイの定理は適用する非粘性流体の分類に応じて様々なタイプに分かれるが、大きく二つのタイプに分類できる。外力が保存力であること、バロトロピック性(密度が圧力のみの関数となる)という条件に加えて、 である。(I)の法則は流線上(正確にはベルヌーイ面上)でのみベルヌーイの式が成り立つという制限があるが、(II)の法則は全空間で式が成立する。 最も典型的な例である 外力のない非粘性・非圧縮性流体の定常な流れに対して \fracv^2 + \frac.

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一般的な凧揚げの光景 中国の伝統凧「黒鍋底(ヘイクオテエ)」。つばめ凧の原型。もとは墨一色で兵士が描かれていたというhttps://books.google.co.jp/books?id.

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メの翼。揚力を発生させる構造を見ることが出来る 翼(つばさ)は、鳥や航空機などの飛翔体が備え、空気中での飛行のために使用される構造。さらに広義の用法もある。文脈によっては「ヨク」とも読む。.

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翼型

翼型(よくがた、airfoil, aerofoil, wing section, etc)は、翼の断面形状のこと。揚力や抗力の発生と密接な関係があり、この形状が翼の性能を大きく左右する。翼形と表記されることもある牧野光雄 『航空力学の基礎 第2版』 産業図書、1989年。ISBN 4782840705が非常にまれ。.

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角度

角度(かくど、measure of angle, angle)とは、角(かく、angle)の大きさを表す量・測度のことである。なお、一般の角の大きさは、単位の角の大きさの実数倍で表しうる。角およびその角度を表す記号としては ∠ がある。これは角記号(かくきごう、angle symbol)と呼ばれる。 単に角という場合、多くは平面上の図形に対して定義された平面角(へいめんかく、plane angle)を指し、さらに狭義にはある点から伸びる2つの半直線(はんちょくせん、ray)によりできる図形を指す。平面角の角度は、同じ端点を持つ2つの半直線の間の隔たりを表す量といえる。2つの半直線が共有する端点は角の頂点(かくのちょうてん、vertex of angle)と呼ばれ、頂点を挟む半直線は角の辺(かくのへん、side of angle)と呼ばれる。また、直線以外の曲線や面などの図形がなす角の角度も、何らかの2つの直線のなす角の角度として定義される。より広義には、角は線や面が2つ交わって、その交点や交線の周りにできる図形を指す。線や面が2つ交わって角を作ることを角をなすという。ここでいう面は通常の2次元の面に限らず、一般には超平面である。 角が現れる基本的な図形としては、たとえば三角形や四角形のような多角形(たかくけい、polygon)がある。特に三角形は平面図形における最も基本的な図形であり、すべての多角形は三角形の組み合わせによって表現することができる。また、他にも単純な性質を多く持っているため、様々な場面で応用される。有名なものは余弦定理(よげんていり、law of cosines)や、三角形の辺の比を通じて定義される三角関数(さんかくかんすう、trigonometric function)などがある。余弦定理と三角関数は、三角形の角と辺の間に成り立つ関係を示したもので、これらの関係を利用して、三角形の辺の長さからある角の大きさを求めたり、大きさが既知の角から辺の長さや長さの比を求めることができる。このことはしばしば三角形の合同条件(さんかっけいのごうどうじょうけん、congruence condition of triangles)としても言及される。 物理学など自然科学においては、量の次元が重要な役割を果たす。例えば、辺の長さや弧の長さは物理量として「長さ」の次元を持っているが、国際量体系において、角度は辺の長さの比などを通じて定義される無次元量であるとしている。角度が無次元であることは、直ちに角度が単位を持たないことを意味しない。例えば角度を表す単位としてはラジアン(らじあん、radian)や度(ど、degree)が有名である。ラジアンと度の換算は以下の式によって示される。 また、ラジアンで表された数値は単位なしの数として扱うことができる。 角度に関連する物理学の概念として、位相(いそう、phase)がある。位相は波のような周期的な運動を記述するパラメーターであり、その幾何学的な表現が角度に対応している。位相も角度と同様にラジアンが単位に用いられる。 立体的な角として立体角(りったいかく、solid angle)も定義されているが、これは上記の定義には当てはまらない。その大きさは単に立体角と呼ばれることが多く、角度と呼ばれることはほとんどない。 以下、本項目においては平面角を扱う。.

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設計

設計(せっけい、design)とは、建築物や工業製品等といったシステムの具現化のため、必要とする機能を検討するなどの準備であり、その成果物としては仕様書や設計図・設計書等、場合によっては模型などを作ることもある。.

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航空工学

航空工学(こうくうこうがく、aeronautical engineering)とは、航空機の設計・製造・運用・整備等に関する工学である。.

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航空機

航空機(こうくうき、aircraftブリタニカ百科事典「航空機」)は、大気中を飛行する機械の総称である広辞苑 第五版 p.889「航空機」。.

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速度

速度(そくど、velocity)は、単位時間当たりの物体の位置の変化量である。.

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抗力

抗力(こうりょく)は、流体(液体や気体)中を移動する、あるいは流れ中におかれた物体にはたらく力の、流れの速度に平行な方向で同じ向きの成分(分力)である。流れの速度方向に垂直な成分は揚力という。 追い風で水面をかき分けて進んでいる帆船は、空気から進行方向の抗力を、それより弱い逆方向の抗力を水から受けている。また、レーシングカー等では揚力でダウンフォースを発生させている。抗力も揚力もケースバイケースで、その方向が字義通りではない場合がある。.

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揚力

揚力(ようりょく、英語:lift)は、流体(液体や気体)中におかれた板や翼などの物体にはたらく力のうち、流れの方向に垂直な成分のこと。 通常の場合、物体と流体に相対速度があるときに発生する力(動的揚力)のみを指し、物体が静止していてもはたらく浮力(静的揚力)は含まない。.

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比例

比例(ひれい、proportionality)とは、変数を用いて書かれる二つの量に対し一方が他方の定数倍であるような関係の事である。.

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水平

水平(すいへい)とは、静かな水面のように傾きがなく平らなさま。重力が働く方向に垂直な面を水平面(すいへいめん、Horizontal plane)という。水平方向と言う場合、水平面に対して平行な方向となる。対して、水平面に対し垂直なさまを鉛直と言う。 水平を測るための道具として水平器がある。.

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気体

気体(きたい、gas)とは、物質の状態のひとつであり岩波書店『広辞苑』 第6版 「気体」、一定の形と体積を持たず、自由に流動し圧力の増減で体積が容易に変化する状態のこと。 「ガス体」とも。.

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液体

液体の滴は表面積が最小になるよう球形になる。これは、液体の表面張力によるものである 液体(えきたい、liquid)は物質の三態(固体・液体・気体)の一つである。気体と同様に流動的で、容器に合わせて形を変える。液体は気体に比して圧縮性が小さい。気体とは異なり、容器全体に広がることはなく、ほぼ一定の密度を保つ。液体特有の性質として表面張力があり、それによって「濡れ」という現象が起きる。 液体の密度は一般に固体のそれに近く、気体よりもはるかに高い密度を持つ。そこで液体と固体をまとめて「凝集系」などとも呼ぶ。一方で液体と気体は流動性を共有しているため、それらをあわせて流体と呼ぶ。.

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流体力学

流体力学(りゅうたいりきがく、fluid dynamics / fluid mechanics)とは、流体の静止状態や運動状態での性質、また流体中での物体の運動を研究する、力学の一分野。.

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流れ

流れ(ながれ)は.

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日本航空

日本航空株式会社(にほんこうくう、Japan Airlines Co., Ltd.、略称: JAL(ジャル))は、東京都品川区に本社を置く日本の航空会社。コーポレートスローガンは「明日の空へ、日本の翼」。.

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