盤鷹(パンイン)凧の旋回飛翔のメカニズム

盤鷹(パンイン)凧の揚げ方 comments(0) - chinakite
 

盤鷹凧の旋回飛翔のメカニズム


  前提条件:

  1.盤鷹凧の構造は自然旋回の機能を備えている。

  2.旋回の起点は0’から0過ぎ’まで

  3.盤鷹の頭は起点の0’では風向かいになって(頭は操縦者へ指す),そこから旋回して0過ぎまで旋回

  4.盤鷹凧は風力とポテンシャル・エネルギーのみによって旋回、外力を加える必要は一切なし

 

  A 旋回の基本条件

  本物の鷹(鷲)が飛翔旋回の時は、左右両翼の風向かいの面積を変えることによって実現されます。盤鷹凧も勿論そのようになるべきです。左右両翼の状況を比べてみると、盤鷹は風向かいの面積のより大きい側へ回転するのが分かります。特に注意すべきことは、この回転を止めるには先ず旋回方向の翼の風向かいの面積を減らさなければなりません。このようにして左右両翼のバランスがやっと保たれるようになります。

  下図は盤鷹凧の片方の翼に開閉可能な窓を作って、窓が開いた時には、盤鷹の左右両翼はバランスが保たれ、窓を閉めて、バランスが崩れたら、盤鷹は飛翔旋回をするというイメージです。これはただの仮想イメージに過ぎないですが、盤鷹凧飛翔旋回の基本原理を上手く表現していると思います。

  下図は盤鷹凧が飛翔している時に風力Fの作用で片方の翼はA状態からB状態へ変化し、このような状態では左右両翼のバランスは保たれています。盤鷹を旋回させるためにはただ空気の抵抗力Fを減らしてもとのA状態に戻せばいいです。このA状態の下では片方の翼はもう一方の翼より低くて、風向かいの面積が大きくなり、盤鷹は旋回飛翔を始めます。


  B 旋回飛翔の軌跡

 

  下図は盤鷹が螺旋状飛翔1周のイメージです。0—A—0’は、盤鷹牽引して螺旋状上昇の段階,0’—B—0は、盤鷹凧が旋回飛翔の段階これから分析するのは旋回飛翔の段階です。

 

  盤鷹が0’の処では停止状態(安定状態)にあるとします。このような状態は盤鷹凧の構造上作れるべきで、操縦者のコントロールにより作られます。盤鷹凧が右旋回の機能を予め持っているなら、操縦者が盤鷹を旋回させようとした時に、糸を緩めて右の翼の風向かいの面積が大きくなり、f1の抵抗力で盤鷹の頭は右へ傾けて旋回飛翔を始めます。そして、f2の作用でB点を旋回飛翔で通過します。さらにf3の作用で0点を旋回飛翔で通過します。


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