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鳥の群れが「V字フォーメーション」で飛ぶ理由

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    東京大学 大学院工学系研究科 航空宇宙工学専攻 教授

    翼端渦というものがあります.翼の下面は上面より圧力が高い.そこで翼が前進するとき下面から上面への流れが翼端で発生し,これが強い渦を作ります.この翼端渦は目で見ることもできます.内容はくだらない(と思う)のですが,「トップガン」の続編「トップガン マーヴェリック」の宣伝ビデオ
    https://youtu.be/TUGExFMjeyg
    の38秒あたりに戦闘機の急上昇で左右の翼の端から,下から上に巻き込むような渦がきれいに出ているのが見えます.これが翼端渦.
    飛行体は翼端渦を引きずりながら飛んでいるのですが,後方乱気流とも呼ばれ,後ろを飛んでいる航空機がこの渦に巻き込まれると激しく動揺します.そのために,離着陸には間隔を置かないといけない.
    この渦は空気抵抗の増加も引き起こします.これを誘導抗力と言います.そのため,翼端渦を軽減するため,ウイングレットとよばれる小さな突起が新しい航空機の主翼の先端に付けられるようになりました.
    さて,2機の航空機が追従飛行するとき,後ろを飛ぶ航空機が,その翼端渦が前を飛ぶ航空機の翼端渦によって消されるような相対位置で飛行すると,後ろを飛ぶ航空機の空気抵抗は小さくすることができます.つまり,翼端と翼端を重ねるように飛行すると空気抵抗を少なくできます.これが群れになると,V字フォーメーションになります.
    実際の長距離飛行する航空機も,今のように各機がバラバラに飛行するのではなくフォーメーションを組むことで抵抗の削減,つまり燃費の削減を行うことができます.そのような飛行の研究もあります.


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