プロペラ機と音速

素人の質問なのでおかしいところがあると思いますが、ご了承ください
プロペラ機が音速を超えられるか否かという質問は今までにいくつも上がっていますが、
それでも理解できなかったことがあるので質問しようと思った次第です。

1.プロペラが音速を超えるとプロペラ後方の空気の密度が低くなってプロペラが空回りになって
音速を超えることが出来ないとありました。でもそれは音が着いてこれないだけで、
空気が着いてこれないと言う事にはならないと思うのです。それに速度がある限り
前から空気が供給されるので問題にならないと思っています。
つまりプロペラの回転が音速を超えても機体自体の速度は音速を超えられるのでは？
2.プロペラの回転が音速以下であっても
ブレードの面積と回す力が十分にあれば音速を超えられないのでしょうか？
もしその状態で音速を超えたとしても1で言ったように前方より空気が供給されるので
問題ないのではないでしょうか？

皆様のご意見をお聞かせください。

皆様の考えをお聞かせください。

No.1 ベストアンサー 回答者： linus3030 回答日時： 2012/04/24 21:47

＞プロペラが音速を超えるとプロペラ後方の空気の密度が低くなって

＞プロペラが空回りになって音速を超えることが出来ないとありました。
＞でもそれは音が着いてこれないだけで、

ちょっと理解が違うようです

プロペラはベルヌーイの法則によって空気を押し付けます
プロペラ先端の回転速度は音速を超えたとしても
押し付けた空気は音速を超えて押しだせません

空気分子の自然加速最大速度（密度さによる加速）は音速が限度なのです

ですのでプロペラで押し出される空気は音速を超えられません。
反動で進む飛行機も音速は超えられないということです

プロペラのような構造で空気を音速以上に加速することはできませんが
ジェットエンジンは音速以上で噴出すことは可能です。

この回答へのお礼

なるほど、押し出した空気のほうが音速を超えられないのですね。
教えていただきありがとうございます。

お礼日時：2012/04/24 22:41

No.2 回答者： mimazoku_2 回答日時： 2012/04/24 21:58

私も専門的な事は知らないので、参考になるかどうか・・・。

プロペラの回転数を上げると、プロペラ先端部が音速を超えるために衝撃波を発生させます。
衝撃波は、翼に当たると、そこの部分が振動が共鳴し、破壊されます。
（これと同じ理由で、ヘリコプターの回転翼は、回転数が制限されています。速い物でも４００～５００ｒｐｍです。）

また、空気の流れは、順当に流れるのではなく、一定の流れを超えると、「剥離（はくり）」という現象が起きます。
なので、ジェット機の翼には、あえて、流れを乱すパーツが付いています。

また、衝撃波は、発生点を中心に円錐状（えんすいじょう）に放射されるので、音速機の機体全てが、その中に入っていないと、衝撃波で機体が破壊されます。


失速（参考になると思う）
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%B1%E9%80%9F


音速を超えた回転にするには、ハウジングが必要でしょう。

また、実現できても翼を小さくしないと危険なので、プロペラ機では、効率が悪すぎて、かつ、危険すぎて意味が無いでしょう。

この回答へのお礼

アドバイスありがとうございます。

お礼日時：2012/04/24 22:44