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ヘリコプターは、上昇操作を続けた場合、どこまで上空へ昇れるのでしょうか?

プロペラでかき分ける空気が存在してる範囲ぎりぎり、すなわち大気圏の端まで行けるのでしょうか?

gooドクター

A 回答 (5件)

高度記録として公認されているのは SA 315B の 12,440m ですね。



SA 315 (航空機) Wiki
http://ja.wikipedia.org/wiki/SA_315_(%E8%88%AA%E …

既出の話の、エベレスト着陸が事実上の最高点離着陸で、これも国際航空連盟
の公認だそうです。

ユーロコプター エキュレイユ Wiki
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A6%E3%83%BC% …


記録としてはそのくらいなのですが、一般的な話では例として:

ベル UH-1       実用上昇限度  6,096m
ベル 206B           ”      4,115m
ベル47              ”      6,218m
ボーイング AH-64      ”      6,400m
MD 500 ”      5,485m
ミル Mi-24   ”      4,500m

(出典はすべて世界航空機年鑑2008-9による)

上昇し続けるにはエンジンの「余剰馬力」が問題で、飛行機も同様ですが
高高度程次第に上昇率が悪くなり、ジリジリとしか上がっていかなくなります
ので、上昇率が0.5m/sになった時点で「実用」上の限界とみなしています。

>プロペラでかき分ける空気が存在してる範囲ぎりぎり、すなわち大気圏の
  端まで行けるのでしょうか?

上記の記録でも大気の密度が1/4くらいのところなので十分すごいのですが、
「記録だけ」を狙えば将来電動モーターで巨大なローターを駆動して飛ぶような
ヘリが現れて塗り替えるかもしれません。誰が何の目的でするんだって話です
が、そうなれば正に「空気の存在する限り」昇れる証明にはなるとは思います。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

お礼日時:2009/07/15 10:07

No.4です。

答えになってない部分があったので追記します。

>上昇操作を続けた場合、どこまで上空へ昇れるのでしょうか?
「上昇操作」はローターのピッチ(コレクティブピッチ)を増し、それでも
一定回転を保つように、エンジンパワーを上げるという事を同時に行います。

上昇していくには「揚力」が「機体重量」を上回らないといけないのですが、

揚力は大雑把に言って:
(空気密度)×(ローター速度自乗)×(ローター面積)×(揚力係数)
...なので、
【本当は L=1/2・ρ・(Vtip^2)/3・S・CLaverage)】
今ある機体を上昇させるには高高度程低下する空気密度の中、ローターをブン
回し、揚力係数を増す(ピッチを増す)しかないのですが、ローターの速度
は「音速の壁」問題があって今以上には上げられません。
(大型ヘリが「どっどっど・・」と結構遅くローターを回して飛んでる様に
見えますが、実は先端速度は音速に近づいていてアレ以上速く回せないのです。
実機ヘリは普通ローター回転を一定に保ってピッチのみを変えて上下します。)
ピッチの方も飛行機と同じで一定角度以上増やせないので、面積も決まっている
場合、発生揚力には限界があり、なおかつ高度が上がるほど空気密度も低下する
ので次第にその影響も大きくなります。

空気密度低下はさらにエンジンパワーを制限します。ガスタービン(ジェット)に
しろ、ピストンエンジンにしろ、地上と同じパワーを出せなくなり、ローターを回す
のに必要な「必要馬力」を出せなくなるところがエンジンで決まる高度限界です。

つまり空気密度の低下が揚力、エンジンパワーの両方を引き下げていき、それに
どこまで勝てるかで「どこまで上空へ昇れる」かの高度が決まります。
現在あるヘリはそれが実用上、前回記述した高度になってるということです。

前回、空気密度に影響されないパワープラントとして電動モーターを挙げ、「巨大
なローター...」と書いたのはこういった意味でした。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

お礼日時:2009/07/15 10:08

ヘリコプターの最高到達高度は知りませんが、フランス国籍のユーロコプター社製 AS350B3ヘリコプターが2005年5月14日にチョモランマ(エベレスト)8850mの頂上に着陸したビデオが



http://www.mounteverest.net/news.php?id=143

で見れますね。
ネパール航空当局は否定しているそうですが( http://www.aero.or.jp/web-koku-to-bunka/3.15nish … )これを越す地上最高地点着陸記録は存在しないので、この記録は永久に不滅でしょう。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

お礼日時:2009/07/15 10:02

昔私の職場の3歳上の先輩が航空工学科出身で色々教えてもらいました。


ヘリコプターの下にはローターで起こる強い下降気流が出来ます。
これは下に行くほど細くなって丁度アイスクリームのコーンに似ているのでコニカルコーンと言うそうです。

先輩いわくコニカルコーンの底が地面に達していれば上昇できる。
地面を離れた瞬間上昇は止まる。

もう46年前に聞いた話ですが自分が興味が有ったこともあって鮮明に憶えています。
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この回答へのお礼

貴重なご体験をありがとうございます。

お礼日時:2009/07/15 09:59

いや、現実に最高高度の記録は1万m前後だったはず。


上昇するにつれ空気が薄くなっていき掻き分ける効力が薄れていきます。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

お礼日時:2009/07/15 09:57

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