ヘリコプターの飛行に関すること

ヘリを高速で飛行させていると、眼前に丸い霧のようなものが現れた、と表現された小説があります。これはどういう現象なのでしょうか？

No.8 ベストアンサー 回答者： kokubosino 回答日時： 2010/11/25 04:06

色々書かれてますが、どれもヘリコプターの前には出来ません　(^_^;

No.7 回答者： potatorooms 回答日時： 2010/11/24 08:53

？？？

空気砲など、実験をされたことあります？
流体がうごく時、同心円を描くことは良くあります。
平面の例になりますが、川の中にある石と波紋を見ると、原理がよくわかると思いますよ。
富士山の傘雲なども同じですし、流体の中に静止体がある光景はよく目にします。
流体がうごくのも、流体の中でうごくのも同じことです。

No.6 回答者： potatorooms 回答日時： 2010/11/23 21:04

湿度の高い状況を作って、中の圧力を変化させると雲ができます。

おっきなピストンや丈夫なビニル袋に水と空気を入れて、ピストンを圧縮してから急に引っ張ったり、ビニル袋を叩くと、条件がよければ雲を作ることができます。

この回答への補足

回答をありがとうございます。
これを高速で飛行中のヘリに応用すると、前面に丸い霧のようなものが出現することになるのでしょうか？
ちなみに気象状況は明確には書かれていませんが、雨は降っていません。
小説の舞台はロンドンで、季節は夏です。

補足日時：2010/11/23 23:34

No.5 回答者： Sasakik 回答日時： 2010/11/23 10:29

質問の本題からは離れますが・・・

非公式記録ですが、今年の７月にシコルスキーＸ２が、時速２２５Ｋｔ（約４１８km/h）でヘリコプターの速度記録を更新したそうです。

＞”主回転翼の先端が音速を超えた状態になる”というのは、ヘリ自体が音速を超えて飛行すると解釈できると思いますが、音速を超えて飛行できるヘリは存在するものなのですか？

右回転ローター（欧州機に多い）の機体が前進している場合、機体の右舷ではローターは後方に向かうように回転しますが、左舷では前方向に向かっています。
＃１さんも「機体の速度」とは書かれていません。主回転翼先端＝左舷に回ったローター先端の速度は、「ローター自体の回転速度＋機体の飛行速度」ということです。

ローターの速度が音速を超えると、衝撃波（ソニックブーム）が発生して、効率が著しく低下するため、推進力・揚力の低下したり、左右のバランスが崩れたりするので、ローター先端が音速を超えない範囲がヘリコプターの速度の限界となります。
V-22オスプレイなどのティルトローター機は、ローターが飛行機モード（垂直位置）になればローター先端速度が音速を超えなくなるため、通常のヘリコプターには出せない高速飛行が可能となっています（ヘリコプターモードの巡航速度１８５Ｋｔに対し飛行機モードの巡航速度は３０５Ｋｔ）。
過去には超高速ヘリとして、推進用ジェットエンジンを搭載した機体が研究されましたが、高速飛行時には、ローターをＸ字状態で固定するようになっていました（結果的には失敗作で、現在では”イロモノ”扱いされることも・・・）。
因みに、固定翼機のプロペラも通常の形状では先端速度が音速を超えると効率が著しく低下するのは同じで、超音速用に特殊な形状のブレードの研究もなされていますが、未だ実用化されていません。

この回答への補足

詳細な解説をいただきありがとうございます。
”ローター先端が音速を超えない範囲がヘリコプターの速度の限界”となるということは、ヘリで飛行中に丸い霧のようなものが前面に発生する余地はないと解釈しました。
ちなみに私が理解に苦しんだこの一文を含んだ小説は１９３１年に書かれた英国のSF小説です。ヘリの原理についての歴史は古いようですが、実際にきちんと飛行できるものが現れたのは、ドイツのハインリッヒ・フォッケによって1937年のことですから、この作者はヘリの限界についてはよく理解していなかったものと思われます。また1942年、英国の航空大臣は、音速の壁を破ることのできる世界で最初の航空機を開発する計画を、Miles Aircraftとともに極秘で開始したようですから、音速飛行の概念については作者が執筆当時に聞き及んでいた可能性は大きいと思いますから、それをヘリで可能になると予想したものと思われます。
私の疑問の答えに関する皆様の協力を深く感謝いたします。
＃１さんの図解入りの解説には目を見張りました。深く感謝いたします。

補足日時：2010/11/23 12:46

No.4 回答者： k99 回答日時： 2010/11/23 01:07

目の前に雲が出たか、

ローターがヴェーパーでも引いたんですかね・・・

ちょっと小説の文脈が判らないので、後者のみ簡単に。


ヴェーパーというのは空気の乱流によって、水蒸気が凝集して微細な水になって現れる現象です。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%B4%E3%82%A7% …
当然湿度が高い方が出やすく、回答子は見たことはないですが、F1のウイングの端でも同じような現象が確認出来るそうです。

こういって判るかどうか、ですが映画「紅の豚」の最終盤で、豚が引く雲。アレです。

因みに音速でなければならないわけではありません

また、ヴェーパーand　ローター
で検索すると画像を見ることが出来ます。
http://www5c.biglobe.ne.jp/~yasha/pa040926.htm
の中程に見難いですが画像有り

ただ、この現象を指すとして「眼前に丸い霧のようなものが現れた」という表現にはならないと思います。目の前に見えるのは視角に広がる弧であり円はヘリを上から俯瞰しない限り見えませんから・・・

No.3 回答者： kokubosino 回答日時： 2010/11/22 23:08

前に雲でもあったんでしょー　(^_^;

ローターブレードは音速超えないって(^_^;

No.2 回答者： kentaulus 回答日時： 2010/11/22 23:00

訂正します。

添付図の説明文が間違っていました。

訂正文
左側　-　回転方向が逆　→　回転方向が同じ

右側　-　回転方向が同じ　→　回転方向が逆

No.1 回答者： kentaulus 回答日時： 2010/11/22 22:50

たぶん、ヘリコプターの主回転翼(メインローター)の先端から発生した

衝撃波の痕跡(飛行機雲)を表現しているのだと思いますよ。

ジェット機が音速以上の速度で飛行すると飛行機雲が発生するでしょう。

ヘリコプターの飛行速度に回転翼の回転速度が加わって、
主回転翼の先端が音速を超えた状態になると、
ジェット機と同じような衝撃波が発生します。
そうすると飛行機雲と同じ原理で丸い霧が発生するのです。

この回答への補足

”主回転翼の先端が音速を超えた状態になる”というのは、ヘリ自体が音速を超えて飛行すると解釈できると思いますが、音速を超えて飛行できるヘリは存在するものなのですか？

補足日時：2010/11/22 23:47