チコちゃん、”なんで飛行機が飛ぶの?”の答えが”○○な感じだから~”ならこの疑問放送しなくても…(笑) 5才だからいいのか。

夕暮れの飛行機

2019年10月4日(金)、NHK「チコちゃんに叱られる!」で”なんで飛行機は飛ぶの?”というチコちゃんから岡村さんへの質問。

岡村さんの答えは「風の抵抗を受けて飛んでいる」「エンジンうんぬんよりも」

岡村さんの答えににやけるチコちゃん

出典:NHK

そこで、シティボーイズ大竹さんが「風がない日は?」と岡村さんに質問すると、「風のない日というのは実はありません」と力強く答えました。

大竹さん「ということは、エンジンはいらないってことになるぞ」

岡村さん「最初、入り口です」、大竹さん「飛ぶ時の勢い?」

チコちゃん、2人の議論を制し、「翼の下は風船から空気が出ようとする感じで、翼の上はストローで吸い上げられる感じだから~」と。

しかし、「はい、わかりました」って感じもしない答えなので、概要をなるべくわかりやすくまとめたいと思います。
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飛行機が飛び続ける理由は?

飛行機が飛ぶ理由の前に知っておくべき4つの力

飛行機が空を飛ぶためには揚力・重力・推力・抗力の4つの力が関係しています。

揚力・重力・推力・抗力の説明図

出典:latte.la/column

飛行機はプロペラやジェットの力で推力を生み出して前に進みます。

翼に全身を妨げる抗力を受け上昇する力の揚力を発生させて空中を浮かぶことができます。

抗力は飛行機を減速させる方向に作用する力なので、風がない時でも飛行を継続するためには、一生懸命走って風を起こすのと同じ役目をしているのが飛行機のプロペラやジェットエンジンより得られるのが推力(抗力に打ち勝って前進させる力)なのです。

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飛行機が飛ぶのは翼の上下で気圧の差が生じるから

空気はモノの形に添って流れる性質があります。

モノの表面が丸みを帯びてなくて角度があると、空気の表面からはがれやすくなって乱れてしまいます。流れが乱れると飛ぶ力は発生させられません。

だから、飛行機の翼は前の方に丸みを持たせています。

丸みを持たせることで、傾けても空気は表面に沿って流れて、乱れることはありません。

空気が翼の上の面を流れる場合、下の面より空気の移動距離が長い分、速く流れる性質があります。

空気が速く流れると、その影響で翼の上の部分では気圧が下がって、翼を吸い上げるような力が生まれ、翼の下の面では翼を持ち上げる力が生まれる。揚力が生まれ、飛ぶ力が生まれた状態なのです。

空気の圧力分布図にて翼の上下で圧力の高低がわかる

出典:NHK

翼の傾きを迎え角と言いますが、この角度を大きくすると揚力も大きくなります。しかし、迎え角が大きすぎると空気の流れが翼からはがれてしまい、急に揚力を失うことになります。揚力を失うとことを失速といい、こうなると飛行機は重力の力を受けて、墜落してしまいます。

飛行機はフラップで揚力・重力・推力・抗力の働きを調整し、さらに空気の流れが乱れないようにしながら、強力な揚力を生み出して、安全に離着陸できるように機体をコントロールしています。
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最後に

身近なわかりやすいもので、揚力を説明すると、紙の上面に斜め上から思い切り息を吹きかけると紙が浮き上がるのですが、実はこれも揚力なんです。

「チコちゃんで叱られる!」ではかたせ梨乃さんがCA役として、揚力を紹介しています。おもしろいので見てみてください。

動画を下記にアップしてます。

補足ですが、実はこの揚力が発生する前、飛行機が動き始めるた時、翼と地面に挟まれた空気が、翼が通り過ぎると、翼の後端からめくれ上がってくる出発渦というものがあるのです。この出発渦は反対方向に回るようになります。この反対方向に回るもう一方の渦によって、翼の上面を通る空気の流れが加速され、揚力の発生につながります。

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CY

1970年長崎県五島生まれ 現在、家族は妻、息子の2人 品川区在住、品川区勤務 好きな作家:池井戸潤、伊坂幸太郎、真山仁 好きなドラマ:救命病棟24時、医龍 好きな映画:グローリー 好きな女優:石田ゆり子、イングリッド・バーグマン 好きなスニーカーメーカー:PATRICK