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飛行機がなぜ飛ぶかはまだ解明されてないって本当ですか?

ketorisuさん

2006/5/2618:55:58

飛行機がなぜ飛ぶかはまだ解明されてないって本当ですか?

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golem_zeeさん

編集あり2006/5/2815:59:13

世界的に誤解されていて、解明されていない状態です。

工学系の学者は、ベルヌーイの定理で説明できると言ってきました。

それは変だと言われたら、今度は、
ベルヌーイの定理と渦で説明できると今は、言っています。


物理学によると、
ベルヌーイの定理は、水について成り立つ法則で、
空気については全く成り立ちません。
飛行機を水の性質の法則で説明するのは、非科学で、全くナンセンスです。

以上が信じられないような現状です。

なお、
物理学的に本当のことは、小学生でも分かることです。
(翼の上面の盛り上がり部分の後に、空気の回り込みにくく、空気の薄い、気圧の低い部分出来るだけのことです。
極端に言えば、戦闘機が超高速で、真空が出来き、気圧がゼロになるだろうか、です。
とにかくそれで、翼の下面の空気は普通の気圧で押すので、下からの力が、上からの力に勝るので飛行機の重さは支えられます。)


**
なお、同じようなことですが、
回転するボールが曲がる理由も誤解されています。

これについても、無理やりベルヌーイの定理で説明する(マグナム効果なる名称)、非科学、ナンセンスが行われています。

これの、本当のことは、中学生に分かることです。
(空気分子との衝突の相対速度を考え、空気からの反作用の力を考えれば分かります。
ドロップカーブは、ボールの進行前面の上半分で空気と激しく衝突し、空気から強い反作用の力を受けます。
前面の上半分の面の、斜めになっている所に力を受けるので、ボールは下方に押され、曲がる訳です。)

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permtationさん

編集あり2006/5/3001:39:12

golem_zeeさん相変わらずトンデモ科学好きですね。
いつも感心します(^^;

ある程度の基本原理は解明されてます。
一般の亜音速飛行機では問題はありません。

しかし、超音速機や極超音速機の流体力学となると、カオス的な物理現象が支配的になり、制御が難しいのです。そういう意味では、まだ未解明な部分があり、研究が進められています。これは我々が扱っているすべての物理学の分野について言える事ですが、現在のところ、完全に解明された物理現象など、何も無いのです。どんなに簡単に見える物理現象も、1つの物理法則で説明できるほど単純ではないのです。

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ts_oda2000さん

2006/5/2701:50:08

解明されていないなんてうそですよ
飛行機が飛ぶのは飛行機の自重を持ち上げるだけの揚力が翼に発生するからで
なぜ翼に揚力が発生するかと言えば翼上面の圧力が低下するからです
直感的には翼下面に風が当たって圧力がまして持ち上げられると考えた方が理解しやすいのですが
そこまで迎角を増すと抵抗が大きくて経済的ではありません
19世紀に登場した流体の支配方程式であるナビエ・ストークス方程式を現在ではパソコンでも解くことができるので
どの翼型でも迎角と流速を与えると揚力がだいたい計算できてしまいます
また実験技術でも風洞実験により正確に揚力と抗力を求めることができます

都市伝説のような疑問はどこから来るかというと
揚力が発生する状況を言葉で表現しようとするとその解釈が揺れているということです
実際に翼の後流は下向きに曲げられているので作用反作用の原理で翼は持ち上げられていると考えられますし
同時に翼上面の流速は増加して圧力も下がっており(ベルヌーイの原理)
どちらも正しいことなのです
背面飛行が説明できないとか作用反作用の原理かベルヌーイの原理かというのは
一つのキーワードを取り上げた言葉だけで説明しようとして失敗しているだけで
コンピューターを使った数値解析や風洞実験で予測できています

解明(理論)が先で実現が後追いかというとライト兄弟の時代は実現が先行していました
それはナビエ・ストークス方程式などの理論は既にあったのですが
機械が空を飛ぶと信じられていなかった時代にはリリエンタールやライト兄弟といった実践家が理論を知る機会がほとんどなかったのです
ライト兄弟は自分で作った小さな風洞でいろいろな翼型を試して
さらには翼を凧のように上げて揚力を求めました
理論は大学で細々と研究されましたが実践家に伝わることはほとんどなかったのです
1920年ころからドイツのプラントル教授の研究が軍需を背景にした航空産業へと伝わるようになりはじめました

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hencoccioさん

編集あり2006/5/2700:38:24

以前の私の質問に、専門的な方々から立派な回答を頂きましたが、
その原理は一筋縄ではいかない厄介なものだということは
分かりました。(二筋縄でOK^^)↓


☆飛行機・紙飛行機・グライダーの飛ぶ原理をそれぞれ教えてください。
ベルヌーイの定理と、翼にあたる空気の慣性力のヴェクトル分解による
上向き力とのふたつで みんな同じように説明できるんでしょうか。

★この2つの原理でOKです。1つだけの原理では不完全で説明できません。
たとえば、ベルヌーイの原理では背面飛行をする飛行機の原理を説明できません。
だって、背面飛行中は主翼の下面の方が膨らんでいるんですからね。
また、平板でも揚力が発生しますので、ベルヌーイの定理では説明できませんしね。

飛行体には、推進力と抗力、揚力と重力の四つの力が作用しますが、飛行機、紙飛行機、
グライダーとも、その内の推進力を発生させる方法が違うだけです。飛行機は、プロペラや
ジェットエンジンで推進力を、紙飛行機は投げ出されたときの初速で推進力を、グライダーは
推進力を発生させる動力がないので機首を下げて高度を下げながら推進力を得て揚力を発生
させています。航空教官より

★紙飛行機の翼は実際は平板ではありません。微妙に湾曲しているのでそこそこ揚力が
発生します。完全平板翼は少ない向かい角で容易に失速します。また平板が向かい角を
取ったときの前縁付近の渦により、流速に変化が現れていると言う話もあります。

★飛行機が飛ぶのはベルヌーイの定理よりも作用反作用による力がほとんどです。
つまり翼は上に引っ張られているのではなく、下から押し上げられているのです。
飛行機は推進力で翼にかかる抵抗を揚力に変えます。
ジェット機が離陸する時の上昇角度より機体の傾きの方がずっと大きいです(空港で見てみて
ください)。
翼の上面を流れる空気の流速を利用しているのではなく、翼の下側の空気抵抗で無理矢理上昇
しているからです。

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cureqf7さん

編集あり2006/5/2713:24:56

19世紀末に戦争が頻発し,砲弾の飛翔に関する研究が進みまして,
その基礎研究として流体力学が進歩しました.

実現は20世紀になりましたがライト兄弟は最初からかなり正しいプロペラ形状,翼断面形状を使う事が出来ました.
試行錯誤でたどり着いたのでは無く理論計算で求めた形状を使用していたのです.
飛行機は飛んでから解明されたのでは無く,解明(理論)が先で実現が後追いだった訳です.

でも質問の様な都市伝説は私も聞いた事あります.

↓ベルヌーイの定理は分子レベルの作用反作用の法則をマクロレベルで記述した物で
両方が同時に必要と言う訳ではありません.
気流の流れの変化は結果に過ぎませんから,そこに原因を求めるのは変だと思います.

↓↓ライト兄弟が理論計算されたプロペラを使っていたのは
以前サイエンス紙に記載されていた事で町の自転車屋が理論計算の結果に巡り会える事は無い
ってのは偏見ではないでしょうか.

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hage0032000さん

編集あり2006/5/2621:25:33

原理が分からないのに飛んでいる乗り物には怖くて乗れません(^_^;

飛行機の種類にもよるのでしょうけど、翼の上と下を流れる空気の
速さの違いで、揚力をうけて飛んでいるはずです。
そうであって欲しいです。

昔、飛行機を設計した人は自分の設計した飛行機には、強度がギリギリ
のため怖くて乗らないという都市伝説を聞いたことがありますが、
原理が分からなくて乗らないのでないことを祈ります。

もちろん、飛行機を設計した人はプライドを持って設計したでしょうから
そんな都市伝説もうそだと思います。

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