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無風で飛行できる凧:原理

無風状態で飛ぶ凧の飛行原理
1.鷲鷹類の翼の形状に似たアスペクト比の高い平面形状を持つ翼

断面が平板の翼の迎角と風圧中心の関係を示したものである。
二次元平板翼の場合、風圧中心は、迎角が小さい(失速角以下)場合は、迎角の大きさにかかわらず翼の前縁から翼幅cの1/4の点にある。
この点で風に平行に翼を支えると、迎角にかかわらず翼には、翼の角度を変えようとするモーメントが変化しないので、風圧中心ともいわわれる。
また、この点では翼に加わるモーメントが常にゼロと一定であるので空力中心ともいわれる。(平板翼の理論より、空力中心と風圧中心が一致すること、さらに前縁から25%の位置の風圧中心があることが証明されている。)

一般に断面形状がキャンバーを持つ非平面翼では、モーメントはゼロではないが一定となる点がある。これが一般の空力中心といわれるもので、普通、空力中心と風圧中心は一致しない。

注意1 通常、航空機は、重心を空力中心よりも前にして飛行している。ノーズヘビイと言うが、頭を前に沈降させないために、尾翼に下方向の揚力を持たせ安定性と操縦性を確保している。

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