ヘリって地上の近くでは、空気を地上に押し当てて浮いているようにも感じますが、
地上から少し離れれば、地上の影響はなくなりますよね。
本物のヘリは、上空に行くほど、空気が希薄になって、よりパワーが必要になるみたいですね。
ラジコンヘリを部屋で飛ばす場合(屋外ヘリでもいいですが)、床から離れてかなり離れている時に、
そのときの高度は何で決まるのでしょうか?
高度を上げるためには、ローターをより回さなければいけませんが(とりあえず、可変ピッチでない場合)、
これって、空気が希薄になるからなのでしょうか?
なにか違うような気がします。
3mの高度と4mの高度の差を生じるのに、パワーが必要なのはなぜなのでしょうか?
No.3ベストアンサー
- 回答日時:
基本的にヘリは空気を地上に押し当てて浮いている訳ではありません。
ローターの上面と下面を通過する空気の速度差によって浮力を発生させて浮いています。
飛行機の翼と原理は同じですが、飛行機は機体を前進させることで翼に空気を当てて浮力を発生させ、ヘリは翼(ローター)を回すことで空気を当てて浮力を発生させています。
ホバリング状態の時は、ローターで発生した浮力と重力によって引っ張られる力のバランスが取れている状態です。
そこから高度を上げるためには浮力を増やして、重力に勝つ必要があります。
ピッチと回転数で発生する浮力が決まりますので、可変ピッチでないヘリで浮力を増やすにはローターの回転数を上げてやります。
高い回転数を維持したままだと高度が上がり続けるので、目的の高さになったら回転数を下げて浮力と重力のバランスを取ることでホバリング状態になります。
No.4
- 回答日時:
既出内容と重複しますが、数式での説明を加えます。
ヘリコプターの揚力は数式で求められます。飛行機の揚力式に似ています。
(揚力)L=1/2・ρ・(Vtip^2/3)・S・CLavalage
ρ:空気密度
(海面上で重力単位系なら1/8kg・s^2/m^4、または SI単位系では
1.225kg/m^3 、Lの答えは前者ならkgで、後者ならN で出ます。)
Vtip:ローター先端速度 m/s
(この式の場合は結局 先端速度の 1/√3≒58% を代表速度とする)
S:ローター各ブレードの面積の総和 m^2
CLaverage : 平均揚力係数 (無次元、ピッチ角度で決まる。)
ヘリコプターの重量がWであるとき、W=L であれば「どんな高度でも」
機体は上下に対し止まっています。これは飛行機でも同じです。ここから
上昇、下降するためには W<L(上昇)または W>L(下降)である
必要があります。この式から言えることは、空気密度がほとんど同じ状況下
では(ラジコンヘリの置かれる状況はそうなのですが)、ローター面積は変わりま
せんから、ローター回転を増す、またはピッチを増やす、あるいはその両方が
W<L の状況を作り出す手段です
>3mの高度と4mの高度の差を生じるのに、パワーが必要なのは
上式の 揚力L を増やして 重量W より大きくしなくてはならないからです。
ただ、空気密度が無視出来るくらい変化が無いのであれば、3mでも4mでも
ホバリング停止に必要なパワーは理論上同じです。逆に言うと、揚力が計算
出来たとしても、高度がそれで決まることはありません。これは、斜めの板に
置かれた物体が摩擦力と重力が釣り合ってその場にとどまっているのと同じ事で、
「その場」に居る理由は「そこに置いたから」に他なりません。
>地上の近くでは、空気を地上に押し当てて浮いているようにも感じますが、
既に出てますが、ヘリコプターはローター直径以下程度の高度から「浮きやすく」
なります。これが「地面効果」、「ground effect」です。面倒な言い方を
すると、「ローターからの吹き下ろしが地面に当たって、誘導迎え角が減り
有効迎え角が増え、このため揚抗比が上がって必要馬力が減る。」という
現象です。要するに少ないパワーでも同高度を維持できるということで、
ラジコンヘリの場合は何かフワフワと落ち着かない印象になります。
これは飛行機でも起きます。飛行機の場合は地面近くで滑空距離が伸びます。
ヘリコプターの場合は海面からは同じ1000mの高度でも、例えば山の頂上から
数mであるのと、本当に地面から1000m離れているのでは前者のほうが楽に
ホバリング出来るということです。
回答ありがとうございました。
ラジコンヘリにて、気がつくと一気に天井近くにいたり、
床まで下がってきたりするので、こんなにローター回転が変動するのかなと
疑問に思っていたのですが、高さを維持するのには、新たなパワーは不要なのですね。
No.2
- 回答日時:
>ヘリって地上の近くでは、空気を地上に押し当てて浮いているようにも感じますが、
地上から少し離れれば、地上の影響はなくなりますよね。
その通り。これをヘリではグランドエフェクトと呼びます。
ヘリで急上昇させる場合は、地面をすれすれに水平に飛び、
そこから急上昇すれば、地面に空気を叩きつけられるので、
ものすごい加速度を得られます。
さて問題のラジコンヘリの場合ですが、
3mと4mではホバリングするためのエネルギーは一定です。
ラジコンヘリ(恐らく屋内用ですよね)ではグランドエフェクトを期待できません。
そして3mと4mでは室内の気圧は一定なので、よりパワーを必要とすることはありません。
恐らく上昇する際に多くのエネルギーを要するので、そこで回転速度を上げているからでは
ないでしょうか?
屋内の場合、予測として4m近くに天井があった場合、
ローターより上にある空気は天井が邪魔しているために
空気の流れ(ベクトル)が変わるかもしれませんね。
それで多少のエネルギーに差が生じるかもしれません。
つまりグランドエフェクトの逆です。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 事件・事故 知床観光KAZU Iの救難 4 2022/04/30 19:42
- 軍事学 午後8時に、東京都葛飾区上空をバリバリの大型軍用ヘリがかっ飛んで行きました。 自衛隊でしょうが(米軍 5 2022/04/06 20:05
- 飛行機・空港 【民間旅客用パイロットに質問です】11分に航空機の位置情報を意図的にオフにした8分後 3 2023/08/26 13:24
- 工学 ドローンは、どんな点に革新的な部分があるのですか? 6 2022/11/21 01:12
- 一戸建て CBブロックの土留について 4 2022/07/02 10:10
- 哲学 形相的距離 2 2023/05/17 11:47
- 軍事学 核ミサイルの爆発高度は? 2 2022/04/11 08:13
- 地球科学 地球科学 温室効果の問題です。 3 2022/07/24 11:46
- 画像編集・動画編集・音楽編集 Google Earth Pro 高速道路上空を一定の速度で飛ぶツアー動画の作り方は?? 1 2022/06/01 15:10
- 政治 固体燃料ロケット「イプシロン」の失敗の原因は名前ですね? 2 2022/10/13 09:26
関連するカテゴリからQ&Aを探す
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
オレンジ色のヘリコプター。
-
大和郡山をよく通る自衛隊ヘリ
-
ラジコン飛行機・ヘリをお持ち...
-
ヘリ用プロポでエレボン設定の方法
-
ラジコンエンジンヘリの今後に...
-
昨日に続き大津市上空でヘリの...
-
文京区上空のヘリコプター騒音
-
ラジコンヘリについて
-
Blade mSRのコントロールロッ...
-
京都市上空を毎日ヘリが飛んで...
-
電動ラジヘリ モーター出力が...
-
ピッチ変換基板
-
クボタ耕運機TMA21スロットルレ...
-
巻尺(コンベックス)について...
-
男が女の人を見て目のやり場に...
-
ラジコンヘリが回転する
-
Macで、曲のキーを変えて再生す...
-
ラジコンヘリの調整
-
suzukiキャリ-DA63TMTエンジ...
-
ヘリコプターは なぜ 前に飛ぶ?
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
オレンジ色のヘリコプター。
-
文京区上空のヘリコプター騒音
-
昨日に続き大津市上空でヘリの...
-
飛空艇を作りたい
-
京都市上空を毎日ヘリが飛んで...
-
銃 射撃体験
-
ヘリコプターから変な音?
-
JR 9XIIマニュアル
-
フタバFF-7のへり用と飛行機用...
-
ラジコンヘリの操作テクニック
-
プロポの送信機の設定方法について
-
電動ラジコンヘリ XRBラマ...
-
ラジコンヘリコプター昨年秋か...
-
BLADE MSRはどこがすごい?
-
ios16にしてから電池のヘリが早...
-
ラジコンヘリでバッテリー残量...
-
ラジコンヘリの売上げは、ドロ...
-
ヘリコプターに追跡されて逃げ...
-
ラジコンヘリ(フレイヤー)の9...
-
REAL FLIGHT G3.5 (ヘリのホ...
おすすめ情報