Maker’s Clubみんなの工作博物館
部活

【模型ひこうき部】飛ぶって何だろう?ハガキ飛行機から風洞製作へ

模型飛行機部。

”飛ぶってなんだろう?”

自作のハガキ飛行機の次はホワイトウィングス シリーズの滑空協議用機を楽しむメイカー。しかし数百メートル飛ぶはずの飛行機は10秒も飛ばない。いよいよ「飛ぶとは何か?」を究めるたびが始まりそうです。

本を読んでも良くわからない。紙飛行機を作っても思うように飛ばない。翼の断面の形や風に対する翼の傾きが関係があるようだ、、、。「失敗は成功アイテム」が合言葉のMaker’s Clubは、ライト兄弟がしたように、風洞を作って、飛ぶときに何が起こっているのかを調べてみることになりそうです。

飛行機を飛ばすのは難しい?!

紙飛行機が、思うように飛ばない、、、。

自作した、はがき紙飛行機

Maker’s Clubは、ブラックボックスの上に積み上げる体験や知識ではなく、基礎基本を体験的に楽しく学びながら、子供たちそれぞれの好奇心を究めることを応援します。
模型ひこうき部、投げて飛ばすでは飽き足らなくなってきました。ハガキ飛行機を作ってみたり、色々とためしてみますが、雑誌や書籍、ネットワーク上に公開されている動画にあるように、長時間の飛行には至りません。

数百メートルの飛行が可能な紙飛行機を楽しむ

そこで、「絶対に飛ぶはず!」の二宮康明先生が設計されたホワイトウィングスを購入して飛ばしてみることにしました。

このホワイトウィングスは、日本で生まれ育った高性能ペーパーグライダーで、入門機から中級機までいくつかの紙飛行機が提供されています。

今回は、接着剤を使わないシールタイプの入門機を購入することにしました。

Racer Skycub IV
[ホワイトウイングス レーサースカイカブIV 1 機セット]
¥500 (税別)
パッケージサイズ : W11.8 x H28 x D0.8cm
製品完成サイズ : W16.6 x H5.3 x L23cm
個装重量 : 34g 製品重量 : 約7g
材質 : カット済み型紙/ バルサ胴/
ゴムカタパルトセット/ ゴムスポンジ
入数 : 72(12 x 6)原産国 : 日本
JAN : 45-71397-652227
商品説明では、
上手く調整すれば数百メートル飛びます
とあり、Maker’s Club模型ひこうき部メンバー、大人も含めて浮足立ちました。

実際には思うように飛ばない

しかし、数秒、飛んで10秒。思うように飛びません。
それでも、一度だけ、
Maker’s Clubスタッフが奇跡の飛行を体験しました。次のような「滑空」でした。
歩くくらい速さで水平に紙飛行機が飛びました。
受け、空中でいったん止まり、方向変え飛行続けました。
奇跡いるようでした。

しかし、1度きりで二度と再現できませんでした。

今は、二つの方法で、より良く飛ぶ方法を研究中です。

  • 風洞を作って「飛ぶときに何が起こっているのか?」を調べる
  • 飛行機の調整の仕方を調べる

探究の進み具合(風洞製作と、飛行の原理)

風洞装置とは何か?

風洞装置とは、「風が通り抜ける巨大なトンネル」のようなものです。

風洞装置の中に、風の影響を調べたい、構造物や機械(試験体と呼びます)を入れて、風(空気の流れ)を調べたい物に当てて、空気の流れやそれによって生じる現象を調べる実験装置です。

風の影響を調べたい物の例としては、飛行機や、車、新幹線などがあげられます。

 

風洞装置は、細長いトンネルのような形をしていて、トンネルの長手方向の片方の断面には、巨大な扇風機のように風を送る装置がついています。

人工的に空気の流れを発生させて、実際に起こる空気の流れの様子を再現します。

空気の流れの中に置いた試験体にどんな力が働いているかなどを調べたりもできます。

風洞装置を作る

JAXAの日本宇宙少年団の関連資料に、「ミニ風洞」の作り方が紹介されていました。

http://www.yac-j.com/labo/list/pdf/5.Experiment/5-8.pdf

中学生メイカーが、12cmファンを持っていたので、これをつくることにしました。

飛行機調整の方法

うまく飛ばない時の調整方法は、つかめてきています。

飛びを究めるために、「飛ぶ原理(なぜ飛ぶのか?)」を調べていこうと思います。

この「なぜ飛ぶのか?」が分かるようになると、自分で飛行機をデザイン(設計)することができるようになるので、もっと楽しくなると思います。

模型ひこうき部の楽しい探究は続きます。

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