動力を持たない飛行機体の一定範囲内での長時間滞空方法（１）

パラグライダーのように動力を持たない飛行機体が、横風だけである一定の範囲を
維持しながら滞空時間を長くしようとすると、風下だけでなく風上にも進まなければ
ならない。そこで風上に進む場合には、翼形状を持つ機体として滑空を利用する。

揚力と機体重量とのバランスのほかに、風上に向かう場合は抗力が生じるから、
それを打ち消して、尚且つ風上に進むようにするには、揚力ベクトルを前傾にして
前に進める。即ち揚力は風向きに対して垂直に作用するので下降しながら前進する
ことになる。
このときの揚力と抗力の合成力は空気力と呼ばれていて、重量とバランスして
いれば風上に向かっての滞空時間は長くなる。
十分な滞空時間が得られれば、僅かに空気力を前傾させること、即ち滑空比を
大きくすることで、風上に前進させながら、ゆっくりと滑空させる。
風下に戻る場合は、翼を回転させて、一気に揚力を上げて、機体を上昇させ
ながら、機体を相対空気流がなくなるまで風下に戻す。
そこから再度滑空を繰り返すことで、動力を持たない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。






写真のような動力のないパラグライダーでは、風によって風下に移動して
しまうために、決まった位置での長時間滞空ができない。しかしコストをかければ
太陽光による動力で、一機２億円程度で長時間滞空法が実現されている。

ソアリング航法とは

Soaring（ソアリング）航法とは

グライダーが上昇気流によって高度または速度を増加する航法。
上昇気流のある風上に向かい上昇し、そこから下降することでの
位置エネルギーを運動エネルギーに変換し、そのスピードで再上昇する。

抗力で失った運動エネルギーを上昇気流で補完し、反復継続させ
滞空時間を長くする。









上昇気流がなくても、風力のみで滞空時間を長くする航法
滑空時
　　



上昇気流ではなく横風の向かい風に向かって滑空下降し、スイングバイにより上昇する。
揚力重力比が１になるまで上昇し、相対空気流がゼロになるまで風下に流されながら移動する。
そこからは、元の相対空気流を回復するまで自由落下によって加速し、元の揚力が得られたら、
基準高度で風上に向きを変え、重心移動により再滑空を始める。この動作を繰り返す。
滑空比が大きいほど、ゆったりとした飛行が可能である。



上昇時