去年の夏、僕は、公園で、久しぶりに 紙飛行機を 飛ばしました。
しかし、全然飛ばず、すぐに 落ちてしまいました。
悔しくて、もっと 遠くに飛ぶ 紙飛行機を 作りたいと思いました。
今回の研究では、飛行機の 飛ぶ仕組みから、紙飛行機の つくりかたを あらためて考えてみることにしました。
研究は、戸田拓夫さんの本や、飛行機についての本を 軸に 進めました。
まず、飛行機が 飛ぶ仕組みを 紹介します。
飛んでいる飛行機には、推力・揚力・抵抗力・重力の 四つの力が あります。
四つのバランスが 取れていないと、飛行機は、飛びません。
推力とは、前に進む力です。
飛行機だと、エンジンで 前に進みます。
飛行機のエンジンは、吸い込んだ空気を 燃料といっしょに もやして、いきよいよく うしろに ふきだします。
紙飛行機は、投げる力が、推力になります。
揚力とは、上に上がる力です。
飛行機の翼は、上面が、少し ふくらんでいます。
表面を流れる 気流は、下よりも 速くなり、空気圧が 下がります。
この気圧の差によって、翼は、上に 持ち上げられます。
僕は、揚力を調べる実験をしました。
1つ目の実験では、紙の上に 息をふきました。
平らな紙では 変化がないけど、山がたにしてふくと、揚力が生まれ、紙が すいよせられました。
2つの目の実験では、画用紙にストローを付け、竹ひごを通したものに 風を当て、揚力を調べました。
平らな画用紙だと、地面に対して 水平になります。
それに対して、カーブをつけたものは、揚力が生まれ、高く持ち上がることが、分かりました。
抵抗力は、空気との まさつによって 生まれる、後ろに 引き戻そうとする力です。
飛行機の たいくう時間を 伸ばすには、空気の抵抗を 減らすことが、大切です。
角ばっているより、薄く なめらかな 形の方が、気流を乱さないので、よく飛びます。
紙飛行機の翼は、折り重ねて 作りますが、薄い方が、気流が きれいに流れて、よく飛びます。
厚すぎたり、折り重ねた方を 上面にしたりすると、気流が乱れて、翼の機能が なくなってしまいます。
重力とは、地球に引っ張られる力で、下むきに働きます。
重力よりも 揚力の方が大きいと、うかび上がります。
重力と揚力が つりあうと、安定して、飛びます。
この4つの力を 調整することによって、飛行機や 紙飛行機は、良く飛びます。
形を工夫をすることで、揚力が高い、宙返りする飛行機や、重力と揚力が同じ、長く飛ぶ飛行機が、作れます。
また、抵抗力を 少なくすれば、遠くに とばすことが できます。
これから、紙飛行機の 紹介を します。
1つ目は、細長い翼の 紙飛行機です。
よく飛びますが、強く 投げられません。
代表的なものは、スカイ・シンフォニーという 紙飛行機です。
上昇気流に うまく乗れば、見えなくなるくらい 遠くまで 飛びます。
2つ目は、家のような形の 飛行機です。
上に強く投げ上げると、ふわふわと 長く飛びます。
代表的なものは、スカイキングという 紙飛行機です。
スカイキングは、先端が平らな 紙飛行機で、翼のはしが 立っているのが、特ちょうです。
滞空時間では、もっとも安定した飛行を 見せてくれる飛行機です。
世界滞空時間の 記録を持っています。
3つ目は、三角形の翼をしている 紙飛行機です。
強く、遠くまで飛ばせますが、すぐに落ちてしまいます。
代表的なものは、へそヒコーキです。
古くからあり、もっとも飛ばしやすい 飛行機です。
慣れない人でも、簡単につくって 飛ばす事ができます。
4つ目は、たて長の翼をした 紙飛行機です。
距離が出ますが、不安定です。
代表的なものは、いかヒコーキです。
シンプルで よく飛ぶ飛行機で、昔から伝わってきた 名作です。
これから、紙飛行機を 飛ばすコツを 紹介します。
折ったら、角度を 確認しないと いけません。
つくえの角に こすりつけ、たいらにしてから、ゆびを使って 調整すると、思い通りに とんでくれます。
折る時に、すき間のないようにすると、空気抵抗が なくなります。
前部を折り重ねて、重くすることによって、飛行機の バランスをとります。
先端を 少し重くして、翼の後ろを 調整すると、安定性が 良くなります。
また、右や左に ねじれて飛んでしまう時は、ねじれる方向と 逆のつばさの 後ろの方を、上にひねって 調整します。
これは、実際にスカイキングを飛ばした映像です。
風が強かったのですが、思った以上に飛んでくれました。
この研究を通して、僕は、いろいろな工夫をして 自分で作った紙飛行機を 飛ばす楽しさを、あらためて知りました。
ぜひ、みなさんも、紙飛行機を作って、飛ばしてみてください。
これで発表を終わります。
聞いてくださって、ありがとうございました。