『エアーウルフ』や『ブルーサンダー』の様な
特殊ヘリコプタードラマにはローター音を消す
装置がありますが、あれがどの様な原理なのか
教えていただけませんでしょか?

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A 回答 (3件)

SFとしては、アクティブノイズリダクション(逆相の音を出して打ち消す)ですが、あくまでドラマの話です。



ピンポイントで打ち消すことは出来ますが、ヘリの音はエンジンやローターなど広い範囲から発生しており、この位相差を少ないスピーカーで消すのは不可能です。

なお、自動車では採用例があり、室内の静粛化には役立つようですが、外側の音を消す役には立ちません。また、高速道路などの騒音防止にも一部実用化されています。
最近は同様の技術がポータブルオーディオにも使われています。
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現在の所、不可能です。

よって、原理もクソもありません。
まぁ、ヘリのローター音が消せる装置を考案したらビルゲイツ並みに儲かるかも。
世界中の軍隊に需要があるからね。
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映画だけです(^^;



実際に研究されていることはされているけどブレードの形状を工夫するなどです。
http://www.dmb-ps.co.jp/dmbpilot/innovation.html
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Qヘリコプターのローターとグライダーの主翼との対比

ヘリコプターのロータは、回転軸からの距離によってねじれが異なっていますが、グライダーの主翼にも同様のねじれがあるのでしょうか。ヘリコプターを引き上げる働きをするローターと、機体を持ち上げる働きをする主翼の働きが似ているのかと思った故の質問です。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

ヘリコプターのローターと飛行機の主翼には翼端ほど迎え角を少なくする、
「ねじり下げ(wash-out、機械的な方向からすれば後端を上げます)」が
付けられますが、この理由は全く異なっています。

ヘリコプターのローターにつける目的は主に揚力分布の平均化です。ローター
は回転しているため、空気との相対速度は半径距離に比例します。揚力は速度
の自乗に比例するのでこの分先端ほど大きくなります。もう一つは相対風との
有効迎え角は吹き降ろしと回転の接線速度で決まり、これが付け根と先端では
吹き降ろしの速度変化よりローター接線速度変化の方が大きいために先端ほど
有効迎え角は大きくなります。これを緩和するためと、前進した際に最大となる
後退側のローター先端の迎え角を減らすためにねじり下げを付け、これは
実機では10°程付いています。ちなみに今日のラジコンヘリでは背面曲技を行う
前提のものだと天地の区別をしないのでねじり下げの無いものが主流です。

これに対し、グライダーを含み飛行機では翼端失速防止のために付けます。
http://www.jal.com/ja/jiten/dict/p051.html#04-02
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%B1%E9%80%9F
数度程度であり、零戦やF-16にもついています。
http://www5d.biglobe.ne.jp/~cocoro/sub53.htm
http://www.weblio.jp/content/%E6%8D%BB%E3%82%8A%E4%B8%8B%E3%81%92
翼端失速の対策は一つではなく、翼端の翼型を変える、グライダーでは前進翼に
するといった方法もあるので必ずしも全部にねじり下げがついているとは限りません。


これは以前ラジコンのローターのねじり下げについて回答した分です。
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/5683030.html

ヘリコプターのローターと飛行機の主翼には翼端ほど迎え角を少なくする、
「ねじり下げ(wash-out、機械的な方向からすれば後端を上げます)」が
付けられますが、この理由は全く異なっています。

ヘリコプターのローターにつける目的は主に揚力分布の平均化です。ローター
は回転しているため、空気との相対速度は半径距離に比例します。揚力は速度
の自乗に比例するのでこの分先端ほど大きくなります。もう一つは相対風との
有効迎え角は吹き降ろしと回転の接線速度で決まり、これが付け根と先端では
吹き降ろ...続きを読む

Qヘリコプターは、ローターがとまったら万事休すですか

ヘリコプターはローターを空転させて軟着陸することはできないのでしょうか。

Aベストアンサー

>十分の高度があれば助かる可能性があるということですね。

完全に回転が停止の場合には高度があってもアウトでしょう。
そういう意味で#1さんは
>ご質問のように「ローターがとまった」のなら お陀仏。
と書いているワケですが。
なんらかの理由でエンジン出力が失われた場合でも、直前までの出力でメインローターは回転しています。
オートローテーション実施するために、止まってしまったエンジンとの接続は解除され、惰性で回り続けています。
その後はコレクテッブピッチなどの操作により揚力と回転を失わないように制御して軟着陸…となるでしょう。

エンジンとの接続を切らなければローター回転もやがて停止して墜落…となります。
# 車のエンジンブレーキみたいなモンで、ローターの回転にブレーキがかかることになりますからね。
# まぁ、車のエンジンブレーキでは停車はしないでしょうが。(走行中にエンジン止めればそのうち止まるでしょうけど。)

テイルローラー動かなくなっても…ほぼ墜落でしょうけどね。
制御もほとんど出来ないまま…。

Qローターが三枚以上のヘリコプターは実在しますか

テレビでローターが4つあるマルチコプターという模型へりがあることを知りましたが、いわゆる実物を見たことがありません。ローターが2つあるものはしばしば見ますが、実用的には3枚以上のローターは必要ないのでしょうか。

Aベストアンサー

ブレード枚数でなく、軸/またはヘッドの数としてローター個数が3つ以上
の有人実機の実用機、ということであれば現在は無いと思います。
唯一、下記wikiの紹介では実験的にドイツの企業がラジコンマルチコプターを
そのまま拡大したような有人機をテスト飛行させています。youtubeでは
「World's first manned flight with an electric multicopter」
と自称していますので事実上これが最初で現在無二と思います。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%98%E3%83%AA%E3%82%B3%E3%83%97%E3%82%BF%E3%83%BC 
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=L75ESD9PBOw

画像/映像を見るとラジコン用では有名なハッカーというドイツのメーカーの
紫色のモーターを使っているに見えますし、操縦もラジコンプロポで行うという、
本当にただただ大きなラジコンマルチコプターを作りその上に乗ってみた、
という感じのものです。

実用化の問題は一個または数個の動力が失われると一気にバランスを崩し、
構造的に全部のパワーを切ってオートローテーションに入ることも不可能と
いう点ですが、この例の様に4つのアームに4つづつ等という冗長性を持ち
信頼性を上げるという方法で可能かもしれません。

ラジコンでは現在マルチコプターが台頭してきていますが、必ず必要な3軸
ジャイロ制御パーツが一般供給されて来たことが要因です。こうしたボード
で様々な形態に対応するものが出ています。
http://www.multiwii.com/connecting-elements
蛇足ですがここにもあるように、名称はローター数で2-3-4-6-8の順に
BI-TRI-QUAD-HEXA-OCTO + COPTER と呼びます。ラジコンではQUADCOPTERが
各社から多く出ています。
http://www.hitecrcd.co.jp/RC/nine_eagles/alien/index.htm
http://www.ohsuhobbyshop.co.jp/index.php?main_page=product_info&cPath=5&products_id=6068
http://www.ohsuhobbyshop.co.jp/index.php?main_page=product_info&cPath=5&products_id=411
http://lotusrc-jp.com/
産業用だともっと大型で高額なものもあります。

ブレード枚数でなく、軸/またはヘッドの数としてローター個数が3つ以上
の有人実機の実用機、ということであれば現在は無いと思います。
唯一、下記wikiの紹介では実験的にドイツの企業がラジコンマルチコプターを
そのまま拡大したような有人機をテスト飛行させています。youtubeでは
「World's first manned flight with an electric multicopter」
と自称していますので事実上これが最初で現在無二と思います。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%98%E3%83%AA%E3%82%B3%E3%83%97%E3%82%BF%E3%83%BC 
http:...続きを読む

Qヘリコプターのローターは飛行機の主翼に比べて力学的に損失が大きいですか

ヘリコプターのローターは飛行機の主翼に比べて力学的に損失が大きいですか。
ヘリコプターのローターは常に飛行機が急旋回しているような状態だと思うのですが、同一の重量だったらより多くのエネルギーを必要としているのでしょうか。

Aベストアンサー

>ヘリコプターのローターは飛行機の主翼に比べて力学的に損失が大きいですか。

シンプルな内容なだけにどういう観点で考えるか、かえって難しいご質問です。
レイノルズ数での比較を考えます。空気中を動く物体は空気の粘性による抵抗を受けますが、
この影響はサイズが大きく、高速で動くものの方が少なくなります。特に小さいものほど抗力が
増加し、実機サイズ→ラジコン等模型サイズ→昆虫サイズになるに従い揚力と抗力の比である
揚抗比が悪くなります。つまりは必要な揚力を得るためには、無駄に逆らう必要のある抗力に
対して使う必要な原動機の出力が要ります。

ここで、実機ヘリコプターの回転による先端速度は概ね200m/s、ローター弦長0.3m程度
とし、代表速度としてローター先端速度の58%(=116m/s)をとります。(この根拠はヘリコ
プターの揚力計算時に先端速度の1/√3倍を使うからです。) とすると、

Re ={ ( V x L ) / 1.46 } x 10^5 ≒ 23.8  x 10^5 ⇒ 10の6乗オーダー

であり、一方この程度(400~500km/h)の速度で飛ぶ飛行機の翼弦は3m以上あります。
ということは飛行機のレイノルズ数は10の7乗オーダーであり、飛行機の方が揚抗比は大きい
筈です。つまりヘリコプターのローターの方が余計に抗力(空気抵抗)が大きい事になります。
もっと速くローターを回したいところなのですが、速度が音速に近づくと衝撃波の影響が出る
のでマッハ0.7以下に抑えないとならないという縛りがあるのです。

>ヘリコプターのローターは常に飛行機が急旋回しているような状態だと思うのですが、
へリコプターのローターの速度分布は、回転しているだけに中央では0%で先端は100%、
回転半径分そのものです。これほどの速度差は飛行機で急旋廻しても起こりません。
むしろ、バンクをとって釣り合い旋廻するので、例えば90°横倒しに近い状態では両翼の
旋廻半径での距離の差は無くなります。それ以前に速度差が大きいと低速側は失速して
しまいます。例外的に曲技のストールターン・ハンマーヘッドでは垂直上昇姿勢の速度ゼロ
からラダーの利きだけで一点で180°の機首偏向をしますが、このときは完全に揚力が
無い状態です。

>同一の重量だったらより多くのエネルギーを必要としているのでしょうか。
ホバリング中のヘリコプターと巡航中の飛行機を比較すれば、ほぼ確実にそうなると思います。
なにより、ヘリコプターは動力伝達が複雑で、例えば低出力のレシプロ飛行機ではエンジンと
プロペラは直結ですが、ヘリコプターは必ずトランスミッションを介します。この分の機械損失が
あること、またシングルローターヘリコプターはテールローター駆動にホバリング中では1割近く、
前進中で数%の出力を食われており、これは飛行には直接役に立たない分です。
そして前述の様に、同条件では揚抗比が飛行機より劣る状態です。
ヘリコプターが前進すると、ローター先端速度の14%程の前進速度で必要馬力がホバリング
中の60%程になる現象(前進揚力/転移揚力 translational lift)があり、また飛行機の必要馬力
は速度の3乗に比例 (D = DV = 1/2・ρ・V^2・Cd・S ・V)するので速度を増すと急増する、ということもあるので条件比較にもよります。ですが概ね「無駄に捨てている」エネルギー
はヘリコプターの方が多いと思います。

>ヘリコプターのローターは飛行機の主翼に比べて力学的に損失が大きいですか。

シンプルな内容なだけにどういう観点で考えるか、かえって難しいご質問です。
レイノルズ数での比較を考えます。空気中を動く物体は空気の粘性による抵抗を受けますが、
この影響はサイズが大きく、高速で動くものの方が少なくなります。特に小さいものほど抗力が
増加し、実機サイズ→ラジコン等模型サイズ→昆虫サイズになるに従い揚力と抗力の比である
揚抗比が悪くなります。つまりは必要な揚力を得るためには、無駄に逆らう必要...続きを読む

Q測定装置等の原理の把握と説明について

SEMやXRD、DSC、IRなど、測定および分析装置には必ず
原理が存在しますよね。
私は現在分析関係にも従事しておりまして、不完全かもしれませんが
自分なりに装置の原理を把握しているつもりでいます。
しかし、上司などに不意に「この測定装置の原理はどうなっている?」とか
「DSCのmW値は何を表している?」と聞かれることがあります。
自分の頭の中では理解していても、口頭で説明することができず
結局上司にはちゃんと原理を理解してから測定するようにと
灸をすえられます。
上司が非常に知見のある人物なので、余計間違えてはいけないと焦って
説明できなくなります。
同じような分析に関わっている方に質問なのですが、
分析装置はきちんと原理を把握されていますか?
それを口頭でうまく説明できるコツなどはあるでしょうか?

Aベストアンサー

分析装置の原理の理解は、正しい測定を行い、その結果を
正しく解釈するために必要です。

たいていの分析装置は、実際に知りたい物理量を直接測定
するのではなく、その物理量と関連のある物理量を測定し、
物理量間の関係式から知りたい物理量を推定するという
しくみになっています。


 原理を理解していない場合、
・特定の条件でしか成立しない関係式を、それが
成立しない場合に用いてしまって、間違った推定値
を得てしまう
・別の評価手法により、他の物理量を測定しておいて
はじめて正しい推定ができる場合でも、その必要な
測定をしないで、適当な推定をしてしまう
・適切なキャリブレーションを行えない
・単純化された関係式を用いることにより、本来その
測定値から得られる情報のごく一部しか利用できない
・原理を知っていれば、測定の不備であることがすぐ
に気づくようなものでも、間違った測定により得られ
た偽のデータをそのまま真の測定値であると勘違い
してしまう
・その条件下では、別の分析手法の方が高感度である
のに、その手法を選択できない

などの問題が生じることがあります。

実際、学会などで、そのような間違いをしている
発表を見かけることがあります。

分析装置の原理の理解は、正しい測定を行い、その結果を
正しく解釈するために必要です。

たいていの分析装置は、実際に知りたい物理量を直接測定
するのではなく、その物理量と関連のある物理量を測定し、
物理量間の関係式から知りたい物理量を推定するという
しくみになっています。


 原理を理解していない場合、
・特定の条件でしか成立しない関係式を、それが
成立しない場合に用いてしまって、間違った推定値
を得てしまう
・別の評価手法により、他の物理量を測定しておいて
はじめて正...続きを読む


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