毎秒10mの横風がある環境で、風上と風下を往復するときの仕事量。
[1]滑空下降時の計算
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/1c/02/1da6451138daf3759ab4523c96865751.jpg)
流体の密度:海面高度の大気中なら 1.2 kg/m3
翼面積:6m*2m=12m2
翼と流体の相対的迎え角:2°
翼と流体の相対速度:10m/s
揚力係数と抗力係数は下に示す例示グラフより
C(L)=0.7
C(D)=0.02
であるから揚力は
L=1/2{1.2(kg/m3)*10^2(m2/s2)*12(m2)*0.7}=504(N : kg.m/s2)
抗力は
D=14(N : kg.m/s2)
滑空比は揚抗比(504/14)に等しい。
飛行可能重量は50 kg/COS(θ)≒50 kg
このときの揚力が働く方向は風上である。
一方必要動力は抗力分で14x10=140W
風力よる揚力が、風上に向かう分のエネルギーを供給する。
ポテンシャルエネルギー(mgh)換算では、50kgの機体の場合
毎秒0.28mの高度変化するエネルギーである。
10秒間の滑空では、50kgの機体は2.8mの高度差となる。
ここでの滑空は、動力がなくてもグライダーのように自重によって毎秒
0.28m分のポテンシャルエネルギーを放出しながら風上へ下降する。
[2]翼の迎え角を増加した後の機体上昇の計算
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/4c/8c/39b8a0dca2a76c2c8457e2bf1cb035d9.jpg)
翼面積:12m2
迎え角:15°(最大値:失速の直前)
翼と流体の相対速度:10m/s
揚力係数
C(L)=1.3
C(D)=0.17
このとき揚力と抗力の合成力が働く方向は風下である。
揚力は風向きに対して垂直に働き、その量は
L=936(N)となるから、重力バランス分を差し引いた残りが上昇分となる。
936-504=432(N)
差引432(N)/COS(15°)≒450は、50kgの機体が1秒間に0.9m
風下に上昇するエネルギーに相当する。
およそ3秒間の滑空で下降したポテンシャルエネルギーに換算される。
飛行機体の一定範囲内での長時間滞空方法が可能である。
[1]滑空下降時の計算
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流体の密度:海面高度の大気中なら 1.2 kg/m3
翼面積:6m*2m=12m2
翼と流体の相対的迎え角:2°
翼と流体の相対速度:10m/s
揚力係数と抗力係数は下に示す例示グラフより
C(L)=0.7
C(D)=0.02
であるから揚力は
L=1/2{1.2(kg/m3)*10^2(m2/s2)*12(m2)*0.7}=504(N : kg.m/s2)
抗力は
D=14(N : kg.m/s2)
滑空比は揚抗比(504/14)に等しい。
飛行可能重量は50 kg/COS(θ)≒50 kg
このときの揚力が働く方向は風上である。
一方必要動力は抗力分で14x10=140W
風力よる揚力が、風上に向かう分のエネルギーを供給する。
ポテンシャルエネルギー(mgh)換算では、50kgの機体の場合
毎秒0.28mの高度変化するエネルギーである。
10秒間の滑空では、50kgの機体は2.8mの高度差となる。
ここでの滑空は、動力がなくてもグライダーのように自重によって毎秒
0.28m分のポテンシャルエネルギーを放出しながら風上へ下降する。
[2]翼の迎え角を増加した後の機体上昇の計算
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/4c/8c/39b8a0dca2a76c2c8457e2bf1cb035d9.jpg)
翼面積:12m2
迎え角:15°(最大値:失速の直前)
翼と流体の相対速度:10m/s
揚力係数
C(L)=1.3
C(D)=0.17
このとき揚力と抗力の合成力が働く方向は風下である。
揚力は風向きに対して垂直に働き、その量は
L=936(N)となるから、重力バランス分を差し引いた残りが上昇分となる。
936-504=432(N)
差引432(N)/COS(15°)≒450は、50kgの機体が1秒間に0.9m
風下に上昇するエネルギーに相当する。
およそ3秒間の滑空で下降したポテンシャルエネルギーに換算される。
飛行機体の一定範囲内での長時間滞空方法が可能である。
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/25/23/64ad4d9dfa92acfaa67d7c990852460f.jpg)