最近、こんなのにはまっていますよ。
さて何でしょう?
これは翼みたいな物、ずばり飛行機の揚力計算なんですけどね。 公式自体は簡単、ただ掛けるだけ・・・ (へっーーなんだ・・)
の、はずがそうではなかった、中に出てくる(CL)数値が大変。これを求めるのに X-Foil と言うソフトで翼の空力解析をしなくてはいけないのです・・ プログラム自体はフリーでDL出来るんですが、このプログラムがなんと今時と言うかコマンド入力するタイプで、コマンド表なくして動きません~てな感じ。
なんとか、コマンド表も入手して、即解析と思いきや今度は入力する数値の中の(Re)レス!じゃないよ レイノルズ係数なるもの。なにそれって感じだがこれを求めるのに、さらに大気の動粘性係数が必要になってくる・・・ なんとか少し時間が掛かったけど答えが出せました。 ちなみに空気の重さは1㎥で1.184㎏もあるんだって(知ってた記憶が・・)
これで、謎の揚力を出す為の部品は揃ったわけで、早速 X-Foil にて現行飛行機の翼型解析。算出した(CL)を公式に掛けてみると、なんと(CL)0.17 時速200kmで約2.3㎏出てる凄い・・・・ 迎角0度(=CL0.17)で400gの機体に対して約2.3㎏はちょっと大きいですね。 でも、離陸は手投げだから仕方ないのか・・・
とまぁ数字的には出てくるんだけど、実際の状態は水平飛行で釣合った状態なので若干マイナス寄りの迎い角で飛んでいる事になるんですね。あと(CL)が1.2までいけるみたいなので急な旋回(G)とかも結構ついて行けそうです。
X-Foilを使いこなしている人たちは、低速城、剥利点、揚抗比、モーメント周りの方が気になるみたいです。 確かに数字が弾ける様になると分かる気がします。(こっちの方が重要な感じ)
数字って面白いですね。なんか急に理解が深まったって感じで・・ おしまい。
追記、後日低速の方(Re=60000)辺りでしたが、解析してみた結果、わりと強めに手投げ発進しないと必要揚力が出ていない事が判明しました。 元々この手の機体は失速し易い事は分かっていましたが、こんなにぎりぎりとは思いませんでした。やはり、解析は大切ですね。
おまけ、調べ物で間違ってきた人の為に!
L=揚力(kg)
P=大気密度(密度/加速度9.81)
V^2=相対速度(m/s)
S=面積(㎡)
CL=揚力係数
レイノルズ数関係
V=大気速度(m/s)
L=代表する物の長さ(m)翼弦など
ν=動粘性係数(温度25℃の場合、0.0000154(㎡/s))
空気密度=0℃=(1.293(Kg/㎥)) 25℃=(1.184(Kg/㎥))