sumi 重心問題 sumi


sumi 重心問題 sumi
飛行機の重心

航空機の重心
鳥も航空機も同じなのですが、揚力と重力が釣合わないと飛行はできません。
揚力は主に翼で発揮されますが、胴体でも発揮されます。
てなワケで、揚力の中心を考えます。揚力の中心を「風圧中心」と呼びます。
次ぎに重心ですが、航空機の場合は荷物や乗客の入り具合、燃料の量によって重心位置が変動します。
よって、重心位置が変動しても、風圧中心の前に来る様に設計されています。
で、水平尾翼で「下向き」の力を発揮させ、上下の力の釣合いを保ちます。
重心が前にあれば空気抵抗の中心よりも前にあるので、前進した場合に安定します。
まあ、重心位置が風圧中心よりも前に無いと、鳥も飛行機も飛べないのです。
(水平尾翼の無いデルタ翼機は異なりますが、鳥とは懸け離れているので割愛します。)

sumi sumi
鳥の重心

鳥の重心
鳥の胸には大きな「竜骨突起」と言う骨があり、強力な胸の筋肉があります。
この頑丈な竜骨突起に支えられた筋肉で、羽ばたく事が出来ます。
また、この筋肉によって重心が上半身にあります。
航空機と同じ様にバランスを保ち、巧みに飛行できます。

sumi sumi
獣脚類の重心

獣脚類の重心
鳥に進化する前の獣脚類には重い竜骨突起は無く、胸の筋肉も鳥より小さいです。
また後脚の付け根にある巨大な「恥骨」や「座骨」があります。
後脚も強力で、重心は腰にありそうです。尾も重い。
そんなワケで、重心が風圧中心の後ろに配置されてしまいます。
尾翼で釣合いをとろうとしても、、、。
尾翼の風圧中心と重心との距離が、前翼の風圧と重心の距離の2倍だと仮定しても、
尾翼の揚力は、前翼の半分以上は必要となってしまいます。
そんなワケで、獣脚類が滑空するのは非常に困難なワケです。

sumi sumi
他の重心

他の飛行生物の重心
ムササビやコウモリなど、他の飛行生物は?
翼竜も含めて、全て上半身に重心があると思われます。
風圧中心よりも重心が前にあるので、巧みに飛行滑空できるのです。
これは「トビヘビ」も例外ではありません。

sumi sumi
獣脚類の落下

樹の枝から飛び立っても、、、
腰に重心がある獣脚類は、実はカナリ滑空に不向きな生物なのです。
幾ら高い樹の枝から勢いを付けて飛び出しても、お尻から落ちてオシマイの様です。
重心が風圧中心よりも後ろにあるので、
縦揺れ(ピッチ)角度が安定せず、失速しやすいのです。

sumi sumi



-TOP-