涙滴型、対称翼の図面の描き方

Question

涙滴型、もしくは対称翼の図面を描きたいのですが、
製図の仕方が分かりません。
風洞の前に柱を立てて、柱にかかる力を測定するのですが、
空気抵抗が少しでも小さくなるようにしたいのです。
（厳密には、その柱の先についた模型にかかる力を測りたいので、柱にはなるべく空気抵抗がかからないように配慮したいのです）

どなたか知っておられましたら、もしくは図面が載っているサイトを知っておられましたら教えてください。
宜しくお願いします。

自分で加工するわけではなく、図面を描いて、外部に発注するというものです。

joshua01 · Accepted Answer

こんにちは。
まず、参考となりそうなHPをご紹介しておきます。
http://www.dscats.com/~kurisawa/aeronautics/Airfoils/index.html
http://www.pagendarm.de/trapp/programming/java/profiles/NACA4.html
（特にNACAの翼型コレクションは、いわば標準コレクションというところでしょうか。でも、今回ご希望の対照翼があまりないので、もう一つの自分で操作して作るHPが良いでしょう。）

　一方、ポイントとしては、「たいていの場合、所要の強度にもとづいて厚さを決めたら、だいたいで良い」というところでしょうか。

　他の方の回答にあるように、流線型の翼型については、王道はないのですが、今回は、何かの風洞実験を行うための支柱とのことですから、あまり神経質になる必要はないでしょう。

具体的には
(1)実験模型に対してできるだけ小さい（薄い）のはもちろん心がけるでしょうから、風速と予想される抗力から十分な強度となる概ねの大きさ（厚さ・長さ）を決めるのが最初ですね。
(2)上記のHPで実際の翼型を書き、例えば中心軸に対して１０～２０箇所くらいの位置の厚さを実測（手書き・手測定で良い）して図面化し、発注する。
(3)できあがった支柱のみで風速ごとの抗力を測定（実際の模型をつけたときに比べて差し引く補正値の明確化。場合により、翼端板をつけて測定）
というところ。

　もちろん、次のようなことは考慮すべきでしょう
○　特に高速でなければ、支柱の抗力はどうせ差し引くので、大した問題はないはず。一方、同じ厚さ・長さで例えば１％でも抗力を減らしたいような微妙な状況ならば、翼型によって得意な速度域がある（ある速度では抗力が減るが、別の速度では増えてしまう）ので、いくつか作って比較するほか、測定速度に応じて支柱を交換することになる。（でも、これだと速度ごとの比較はしにくくなる）
○　また、速度を上げていくと、特定の速度で剥離渦が発生し始める。希望する測定速度領域でこれが発生してしまうと測定の再現性に影響が大きいので、この場合はとにかく薄くする（翼厚比を下げる）しかない。しかし、ケーブルや加圧空気注入パイプ等で細くできないことも多いので、その場合、長さを長くし、結局、支柱が大規模になるので、模型も風洞も大きくするしかないかも。（最大翼厚部分を少し後ろにもっていく“層流翼”も有効だが、効果の安定性に欠けると言われている）

ということで、いかがでしょうか。
お役に立てば幸いです。

mazeran · Answer

残念ながら、「翼型」についての数値データは公表はされていません。
これはあくまで「企業」レベルでの話です。
個人ではあるかも知れないですが、仮に出ていたとしてもそのままでは使えませんよ。

「翼型」は、目的に合わせて個々に開発するものなので、決まった数値や形はないのです。
質問内容のように、少しでも空気抵抗を小さくしたいとなれば、対象となる柱の形や大きさで実験をして、データを取るしかないです。

数値のサンプルはなくても、形のサンプルは検索をかければある程度出てきますので、それらを基にしてまずは「見た目に美しい形」を作ることから始めるしかないです。
それから試作、テスト、データ取りそれから修正してまた試作、テスト・・・として理想の数値が得られるまで繰り返すのです。
ＣＡＤをお使いであれば、「Ｂスプライン」などのスプラインを使うと便利です。
ＣＡＤによっては「専門の曲線」を持っていますので、点のデータで作図が可能です。
元データは「点」です。その点を滑らかに繋いで行くわけです。
点であれば数値化も容易です。

とりあえずの形であればなんとかなるのですが、少しでも抵抗を小さくしたいのであれば、試作とテストを繰り返して、柱に合った形を見つけ出すしかないです。

adasw-12 · Answer

ポイント打って雲形定規で書いたけど。
もう、相当古い話なんでな。

http://www.geocities.co.jp/Technopolis/3493/airfoil_data/naca0009.gif

千切りのように縦線入れて上下のＸ、Ｙ座標のポイント取り。
先端はＲ指示だったと思う。（前縁半径）

断面図（数箇所）

これと上図でテーパー率とアスペクト比、
断面図箇所矢視

正面図。

向こうが分かるように。
それと加工用原寸。

涙滴型、対称翼の図面の描き方

こんにちは。

残念ながら、「翼型」についての数値データは公表はされていません。

ポイント打って雲形定規で書いたけど。

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