苦しまぎれの旋回理論 その1

皆さんはハンググライダーがなぜ綺麗に旋回出来るかご存知ですか？

あなたがもしこの質問に答えられなかったとしても、ちっとも恥ずかしくありません。

なぜならば、実は未だにハンググライダーがなぜ旋回出来るか分かってないのですから！

このことについて、いままでそれらしい理論は何度か登場しているのですが、それらは矛盾点がありことごとく否定されてしまいました。

結果、未だにハンググライダーの旋回理論が説明できていないのです。

そこで今回はこのハンググライダーの旋回の理論について取り上げてみたいと思います。



科学の世界において、当たり前と思われていたことがある日突然否定されることは珍しくありません。

ハンググライダーの旋回理論もその一つ…。

ハンググライダーを発明したNASAの研究員フランシスロガロも、この新しい翼の模型実験の際に、重心を移動させると何故か上手く旋回できる

ことに目をつけ、この翼を宇宙機(宇宙船などの宇宙を移動する機器の総称)の回収に応用できるのでは？というアイデアを出した時も、おそら

く彼自身なぜハンググライダーが上手く旋回しているのか説明はできなかったと思います。

でも、なんだか分からないけれども重心の移動だけでハンググライダーは上手くその飛行が制御できたため、この新しい翼は「スポーツ」へと

進化しました。

しかし、この新しいスカイスポーツの教本を作るにあたり、その「旋回理論」を記述する必要が出てきました。

そこで、最初に考えられたハンググライダーの旋回理論は以下のものでした。



当時のハンググライダーはフレームも細く(なんとカメラの三脚のアルミを流用)、セールもたるんでいたため左右の体重移動をするとフレーム

がたわんでバタバタとフラッターを起こしていました。

このフラッターを口実に、「そこで抵抗が生まれるからそっちに曲がるんだ!」なんていう理論を教本に書いたのです。

そのため、当時のひとたちはそれを信じました。





しかし、時代が進むにつれハンググライダーのフライヤーはおかしなことに気付き始めました。

ハングが高性能化するに従って旋回時にフラッターがでなくなったのですが、それでもハンググライダーは綺麗に旋回したのです。

これは困ったことが起きました。

教本に書いたことが間違っていたとしか考えられないからです。

そこで次の理論を考えました。

その理論とはビローシフト説です。

ビローシフトとは、ハンググライダーで体重移動すると、体重を乗せた方のセールのハラミ「ビロー」が大きくなり、それによりそちら側の揚

力が減り、同時に抵抗が増えて体重を乗せた方に旋回する!という理論です。



この旋回理論は世間に受け入れられました！

そして、長年に渡ってハンググライダーの旋回の説明はこのビローシフト説が信じられていたのですが…。

この説も怪しくなったのです！

というのは、やはり矛盾点が出てきたのです。

その矛盾とは…。

先ずビローシフト説が正しければ「アドバースヨー」は発生しないはずであること！

アドバースヨーとは、旋回したい方とは逆方向に機首を向けてしまう厄介な現象のこと…。



ビローシフト説ではビローの大きいほうが抵抗が大きい筈ですが、アドバースヨー発生時はセールが張ったビローの小さい方に一時的に機首を

向けてしまいます。

つまり…。

セールが張ったビローが小さい方の翼の方が抵抗が大きくなっているということです。

これではビローシフト説と矛盾してしまいます。

さらに…。

どうしてもビローシフト説では説明出来ないのは、片翼がリフトで上げられた時のハンググライダーの動き…。

このとき、パイロットはリフトにはじかれまいとあげられた方の翼に体重移動します。

そして、明らかにあげられた方のビローは大きくなりますが…。

そのまま修正しきれずに反対側にはじかれてしまったとき…。

次の瞬間…。

ハンググライダーは体重移動した方とは反対側、つまり、はじかれてしまった方向に旋回してしまいます。



もし、

もしビローシフト説が正しければ、ハンググライダーは片翼を上げられながら左側に機首を向け、そのままバランスがとれずに反対側に

横滑りしてしまうのではないでしょうか…。



つまり、明らかにこの「ビローシフト説」も信憑性に乏しいと言わざるを得ません…。

その他にもハンググライダーの旋回を説明する理論として「後退角説」がありますが、長くなるので続きは次回に…。

天空のアマツバメのコロニー

アマツバメという鳥がいます。

最も早い速度で飛び、最も高い高度を飛び、そして、最も長い時間を飛ぶ鳥で、寝ながら飛ぶことも出来るそうです。

まさに飛ぶためだけに進化した鳥アマツバメ…。

アマツバメはほとんどの活動時間は雲底、積雲の下で過ごしています。

雲の発生する上昇気流に吸い上げられた昆虫を捕食しているのです。

アマツバメが地上で見られるのは、上昇気流が発生しない雨の日だけ…。

このため「アマツバメ」という名がつけられました。

実はこのアマツバメの巨大なコロニーが、北アルプスの五龍岳の山頂すぐ下の岩壁に存在しているのです。

今回はそんな話をちょっと…。



真夏のその日、北アルプスのハングエリア「八方」は久々の好条件となりました。

(現在このエリアはフライト出来なくなりました。)

夏というものは湿気が多いため、サーマル(上昇気流)が出来てもすぐに雲になってしまい、ハンググライダーの上昇はそこで「打ち止め」と

なってしまうのが定番なのですが、この日は珍しく夏場なのに乾いた寒気が入ってきて、北アルプスを容易にトップアウト出来る好条件だった

のです。

私は仲間と共に先ずはテイクオフすぐ上の「唐松岳」をトップアウトし、まるでノコギリのように尖った稜線を移動しはじめました。

立山や剣岳がすぐに行けそうなくらい近い距離に、その神々しい姿をお見せています。

白馬岳などを見下ろした後、今度は南下してみます。

そして、五龍岳へと差し掛かった時、そこに驚くものをみつけたのです。

五龍岳山頂すぐしたの岩壁で、何百羽というアマツバメの群れに遭遇したのです。




アマツバメたちは、時速60キロほどで飛ぶわたしのハンググライダーを器用に避けて自由に飛び回っています。

良く見ると、その近くの岩肌にはこれまた無数のアマツバメたちの巣があったのです。

どうやら彼らは夏の間、ここにコロニーを築いて子育てをしていたようなのです。

でも、でもです。

ここは北アルプスの五龍岳のほぼ山頂…。

森林限界を超えた高さで生物は極めて少ない世界です。

そして、真夏と言えども夜間はかなり低温になってしまいます。

私はこんな厳しい環境のなかで、アマツバメたちがコロニーを築きたくましく生きているとに驚くとともに感動してしまいました。

後で考えてみると、コロニーがあったのは山の東斜面…。

山岳に発生する強風は、そのほとんどが西風であり、コロニーがあった場所はその風影になります。

さらに東斜面であることから、朝一番から上昇風が発生し、その風が麓の虫たちを運んでくれるのでしょう。

そう考えると、厳しい環境のこの場所も、アマツバメたちにとってはむしろその環境が幸し、外敵が少なく子育てしやすい環境なのかも

しれません。

私はアマツバメたちの飛ぶ美しい姿、そして、かれらの生命力の強さの両方に感動しながら、しばし彼らと共に飛び続けてしまいました…。


あの感動のフライトは一度きり…。

今となってはあの場所に再び行くことは難しくなってしまいました。

しかし、縁があれば、また彼らと飛行を共にしたいものです。



ちなみに…。

アマツバメは、ツバメとは種類が違う鳥…。

むしろハチドリなんかの親戚に当たる鳥なのだそうです。

ツバメと住んでいる環境が似ていたため、同じような体に進化したのだそうです。

同じ木でもぜんぜん違う！

今回はまったく同じ樹種でも、その成長した環境が違うと別物になるというお話‥。

まずはケヤキ。

ケヤキは高級木材として扱われることは知られていますが、実は木材として価値があるのは芯が赤いケヤキだけ‥。

全く同じケヤキでも芯が黄色いのや青みがかったものがありますが、価値があるのは赤いものだけだそうです。

でも、これ実際に薪にするときにその違いがよく分かります。

赤い芯のケヤキはずっしりと重く、斧で割るときも一苦労します。明らかに芯の硬さが違うのです！

このような芯の赤いケヤキを薪にした場合、本当に良い薪になってくれます。

芯の部分が石のように固い「熾き」になり、火持ちが大変良いのです。



こんな芯の赤いケヤキに対し、上の写真は先日大量にいただいたケヤキ。

芯の色がほのかに黄色いくらいで、木の重さもそれほどではありません。

斧で割るときも、まるでサクラのように簡単に割れてしまいました。

おそらくこのケヤキ、もらっておいてなんですが、それほど良い薪にはならないだろうと思っています。

同じ樹種でもなぜこんなに違うのか‥。

はっきりとはまだ言えないのですが、おそらくこれは生えた環境にあるのではないかと思っています。

過去ウチで頂いたケヤキの中で、芯が赤かったものは確か防風林として植えられたものだったと思います。

防風林としての環境を考えてみると、日差しは十分得られるものの風当たりが強いことが考えられます。

このような環境では、既に日光は十分得られているためそれほど早く成長することは要求されていないため、ゆっくり成長しながら強い風に耐

えられる強度を保つためにしっかりと「赤い芯」を作っているように思えるのです。

これとは逆になる先日頂いた黄色い芯のケヤキですが、これはどうも林の中に生えていたもののようです。

このような林の中の環境では、木は早く日光を得るために出来るだけ早く成長していくと思うのです。

結果中身はスカスカになってしまいますが、でも、林の環境ならば風当たりも弱く木の強度は要求されないと思うのです。

だから同じケヤキでも、育った環境でまったく違う性質を持つ、芯が赤いものや黄色いものが出来るように思えるのです…。

…。

話し変わって今度はクヌギ！

クヌギは私たち薪ストーバーにとっては大好物の木…。

クヌギは火持ちも良く、筋も通っていて非常に割りやすく薪にするには最も適した木です。

しかし、先日思いもよらない「クヌギ」に遭遇してしまいました…。




このクヌギ、斧が弾き飛ばされるくらい硬いいままで経験したことがない頑固なクヌギでした。

そのため仕方なく15センチおきくらいに輪切りにして、ようやく斧で割ることができたため、こんなブロックのようなヘンな形の薪になっ

てしまいました…。

普通クヌギは少々径が大きくても斧がスパスパ入ってしまうものですが、こいつはその常識がまったく通用しませんでした。

しかし、このクヌギの生え方を思い起こした時その謎が解けました！

実はこのクヌギ、横方向に成長していたのです。

これはつい最近私も気付いたのですが、木は横方向に伸ばざるを得なくなったとき、その強度を保つために捻じれながら成長している

ようなのです。

木が横方向に成長しようとすると、おおきな曲げの力に耐えなくてはいけません。

この場合、通常のように筋が通ってしまうと簡単に裂けてしまうのです。

だから木はそうならないように捻じれながら成長し、筋をまるでロープの撚りのように絡ませながら成長するんだと思うのです…。

筋に撚りがかかると木の強度は格段に上がると思います。

私は仕事で炭素繊維なども時折あつかいますが、ロービングと呼ばれるまっすぐな繊維だけのカーボンファイバーは横の力が加わると、結構

あっけなく折れてしまいます。

しかし、チューブと呼ばれる螺旋構造に編み込まれた炭素繊維は横方向の力に対して格段に強くなるのです！

おそらく木が横方向に伸びるときに捻じれながら伸びるのは、まったくこの原理と同じだと思うのです…。

このシーズンは他にもエノキ、コナラで同じように横方向に伸びた木を薪にしましたが、やっぱり筋が螺旋になっていて割るのに一苦労してし

まいました。



薪ストーブを楽しむ上で薪作りは不可欠です。

その薪作りも重労働であり、ましてや手ごわい木に当たってしまったときはその重労働が何倍もの過酷な労働になってしまいますが、だからこ

そ普段では気付きにくいこんな面白い木の性質にも気付くことが出来たんだと思います。



苦労する薪作りですら、こんな発見があるととても面白く感じるから不思議ですね！