先日、ある方とディスカッションさせてもらう機会がありまして。
私の作った主翼FX610CCを見てもらったところ、
「この主翼はジャイブすると急に揚力を失って難しいでしょう」とおっしゃいます。
小さいのでかなり吹いてないと飛べないけど、ジャイブは普通に出来ましたよ。
「後退角が無いのでロール安定が悪いのでは？」
確かに後退角が無いのはロール不安定要素ですが、一般的な主翼は下反角も付いていてロールの安定性を相殺してます。ならば、どっちも無いほうが抵抗少ないと思いまして。
「下反角はロールを安定させますよ。」
？飛行機では、下反角はロール不安定、機動性向上の要素ですよね？
「真っ直ぐ直線的に下がってる翼ならそうかもしれませんが、フォイルはカーブを描いて下がってるので効果が違います。極端な例えで言えば、前から見て円形の翼ならどんなバンク角でも垂直投影面積は減りませんよね？直線的に下がる翼だとバンクした時に垂直投影面積の減り方がカーブを描いて下がる翼に比べて急激なんです。しかも、下反角が無い主翼だと横滑りして、それを止めるには垂直尾翼が必要になってくるでしょう。」
ちょっと頭の上に「？」は出つつも、何となく「そうなんか・・・？」とそこでディスカッションは終了したのですが後でゆっくり考えたら、いや、やっぱりおかしいよねっ？
まず「横滑り」の話。
確かに、下反角・上反角が無い真っ直ぐ主翼は横滑りしやすいでしょう。しかし、それを止めるつもりで垂直尾翼付けたら、真っ直ぐ主翼で機体の前半は横滑るわ、垂直尾翼は機体の後半だけそれを止めようとするわで、よけいスパイラルダイブしますやんかいさぁっ。主翼横滑りを垂直尾翼では止めれんでしょ。
そして、「カーブがついてる翼だとバンク時に垂直投影面積の減少率が少ない」仮説。
エクセルでグラフ描いてみたおっ。
確かに、前から見て半円の翼なら45度までバンクしても垂直投影面積は85.4％までしか減らないのに比し、真っ直ぐペタペタの翼だと70.7％まで減少します。
この14％の差は大きいか？
いや、前から見て半円の翼なんて抵抗大き過ぎてあり得ないので、これはあくまで極端な例を計算してみただけ。
現実的な「翼端にかけてカーブを描いて下がっていく」翼だと71.2％まで減ります。真っ直ぐ翼と0.5％しか違いません。
しかもですね、「前から見て翼端が下がる角度」と「バンク角」を足して90度超した時初めて違いが出てくる。45・45としても、45度下がってる主翼ってなかなか見たこと無いし、45度バンクって普通はしないよね？
「翼端下がってる角 + バンク角」が90度超すまでは、真っ直ぐ主翼でも下反角主翼でも垂直投影面積はまったく同じです（きりっ。
市販主翼に下反角が緩やかについている理由は、おそらく横滑り防止のみです。横滑りを防ぎたいために、「少し抵抗が増える」のと「ロールが少し不安定になる」のには目をつぶってる。
一瞬、今計画してる自作主翼、「苦労して作っても意味無いの？」と主翼自作諦めかけましたがダイジョブでしたっつ。まぁ剛性の問題とかは置いといて、形状設計の話ね。
てか、作るのかっ？作るのねっ？しくしく。
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