アルトバンのSIRAKOBATO超理論・空力・ディフューザー・風洞実験・ガーニーフラップに関するカスタム事例
2023年05月16日 08時36分
旧型フィットさんシリーズ
なぜグライダーの写真が
まあ 記事を読んでみてくださいな
写真の上は シュライハー ask 13
この機体は 風洞実験で作られ設計された機体ですね
風洞実験は 扇風機を当てれば良いので
1965年に設計された この機体
この機体は 風洞実験ですね
下の機体はPZL ビエルスコ DANA2
この機体をはっきりとはわからないのですが
2005年には飛んでいるので
2003年頃に設計されているのでしょう
最新のグライダーです
大きく形が違いますよね
実際の性能の違いは 滑空比
上の ask 13は 滑空比 28
つまり 1m 下がるごとに28m 進める
下の DANA2は 滑空比 50
1m 下がるごとに50m も進めるのです
その性能の違いは
上の赤い丸の部分で書き込んだ しぼんだ 形
この操縦席の後ろをしぼませることによって
大きく空力性能が上がるのです
空気抵抗が大きく下がる
よく車の空力の説明で
上の 図のような円柱の周りに流れる空気の流れ
それで説明してる人かいますよね
でもこれは円柱が動いているわけではなく
円柱に空気を当てている
つまり 風洞実験による状態です
風洞実験では空気を流しているので
その流れの空気は力を発生し
丸い 後ろ側の空気を引っ張ることになるので
上の 図のように
円柱の後ろ側では空気が剥離してしまいます
でも実際には
円柱(車)の方が動いているので
周りにある空気は止まっていて
力は持っていない
そのため上の図(60km 程度で動いた場合)
のように
円柱の周りに沿うように空気は移動する
でもこの説明には問題が
物体の周りの空気は
粘度によって境界層ができ
物体のすぐそばの空気は
物体が動く方に流れ
境界層に影響されず止まっている空気は
その動きに引き寄せられ
渦ができる
この渦によって
空気が 円柱の表面をきれいに流れず
後ろで空気が剥離してしまう
じゃあなんだ
空洞実験と変わらないじゃないか
実は現実の空力
まだまだ 秘密があって
例えば10cm の円柱が
右から左に動いた時
空気は5cm 上に動かされ
その後 5cm 下に動かされるのです
上に動かされた空気は加速し
慣性の法則によって
そのスピードは維持され
その空気はそのスピードのまま、更に
下に動くことによってまた加速する
例えば 円柱が左に10cm 動いた場合
空気は上下に 10cm 動かされますので
動いている円柱からの見た目では
20cm 空気が動かされるのです
つまり 円柱が動いた スピードの2倍のスピードになるのです
空気は音速のスピードで 引っ張る
そう 説明しましたよね
そうなると円柱の前の部分の空気も
引っ張ることにになりますので
円柱の周りの空気の全体が
2倍のスピードになる
このように円柱の表面の空気のスピードが上がりますので
以前 紹介した
ボディ 表面に流れる 実際の境界層
このボディ 近くの空気の流れが
車が進んだ方向に流れるため
周りの空気を引っ張ることになり 渦ができる
その表面の空気の流れが
円柱上では上下に動き
スピードがつくので
この境界層でできる車の方向に流れる空気の流れ
この流れがなくなるので
渦ができなくなり
円柱の表面をきれいに流れる、、、
はずなのですが
でもまだ問題があります
この空気の加速により
渦が起こることがなく
円柱の表面をきれいに空気が流れる
でも実際には空気がきれいに流れたとしても
円柱の後ろのところで空気がぶつかり合い
そのスピードを速めることができないのです
そこで
1枚の板です
円柱の後方に1枚の板をつけることで
円柱の後方に1枚の板をつけることで
そこでの空気のぶつかり合いがなくなり
空気は円柱の表面をスムーズに流れることができるのです
なおかつ この1枚の板によって
空気は 後ろ側に曲げられますので
円柱の外側でスピードを上げた空気
そこには力が発生し
その力が前方に発生するのです
つまりこういうことになる
円柱によって上下に動かされ
スピードを上げた空気は
斜め前方にコアンダ 効果を起こし
斜め後方に起きた コアンダ 効果は
板のところで 曲げられた空気によって
お互いの力を打ち消し合う
そのため 残った力は
斜め前方への力
斜め前方への力は図の場合
上下に発生しているので
これも 打ち消し合いますよね
残る力は前方への力だけ
つまり 空気抵抗の少ない
非常に優れた形となるのです
そして 一番初め 紹介した
最新のグライダーの形
運転席の後ろをしぼめた
PZL ビエルスコ DANA2
今回 解説した円柱の後ろに1枚の板をつける
その形に近いですよね
つまり 非常に空気抵抗の少ない形
風洞実験に頼らず
経験と頭の中で考えた空気の流れ
それを実践した形です
非常に優れた設計ですよね
で、実際の空気抵抗の違い
流線型の形は
下の丸い形
大きさが1/10
それと同じ空気抵抗
円柱の後ろに板をつけたものは
これと同じ程度か
速度が低い場合
これ以上の空気抵抗の低減があると考えます
つまり 空気抵抗が
1/10以下に
ただ1枚の板をつけただけで
それほどの 空気抵抗の低減が起こるのですよ
そして
旧型フィットさんが
マフラーのところにつけた1枚の板
これは 空気抵抗低減に
大きな影響を与えている
この 何もつけていないマフラーの状態より
大きく見積もって 1/10 程度
少なく見積もっても1/5 程度
つまりこの横向きにつけられたマフラー
の大きさの見た目より
空気抵抗は
幅が半分か
1/10 程度の大きさの物の
空気抵抗しかない
非常に優れた 空力パーツ なのです
あまりにも長くなってしまったので
今回はここまで
旧型フィットさんの空力
全然 解説 しきれてない😅😅
ですので まだまだ続くのです😉👍
あ、、ガーニーフラップのタブをクリックすると
旧型フィットさんの記事
3番目と4番目に出てきますよ😊
