マッハ1の速度を超えるヘリコプターは、はたして作れるのか?理論的に可能なのか?現在の科学では無理なのか?もともとこんな質問自体がバカバカしく、「君、頭悪いんじゃないの?」というような質問なんでしょうか?もしできたら凄い音がしそうですね?

A 回答 (3件)

残念ですが、ヘリコプターのローターの回転速度がマッハを超えると衝撃波やいろいろな干渉で揚力が出ないため、現状では不可能です。


今の所、ヘリコプターの最大速度は400km/時のようです。
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 音速を超えるヘリは、軍事的には非常に重要な研究テーマで、かつてヘリで音速を超える為の研究が、北米などで行われていた事があります。



 実際に試作機が超音速を出せたかどぅかは不明ですが、流体力学的には十分勝算があった様です。

 が、これはタダのヘリではありません。ある程度の速度に達すると、機体の0Bライン(=中心線)に対して斜めにロータを固定し(忍者の刀の様に・・・・)、低揚力を発生する翼として利用するモノでした。
 この状態で巨大な推進力のジェットエンジンに点火すれば音速機に早変わり、とゆぅワケです。
 こんなロケットみたいな乗物がヘリと言えるのかどぅか・・・・少なくとも音速で飛行中は、ヘリコプタとは何ら関係が無い飛行体である事は確かですね。

 arai163様御指摘の通り、ロータ効率の問題で、ロータで揚力を得ながら音速を出すのはほぼ不可能である、と思います。

 かつて流体力学者、と自称するルイジ・コラーニ氏(クルマや文具、トイレなどの有機的な工業デザインでも有名ですね)が、異常な後退角を持つプロペラを考案した事がありました。これによって翼端が音速を超えても効率が落ちない、と主張していました。(直径が大きいヘリのロータの周速度は、ちょっと回転数を上げるだけで、安易に音速に達してしまいます)
 しかしこんなロータでも、ロータの回転で進行方向に向かう側のブレードの移動速度は、機体全体が音速を出す遥か手前で音速の壁を越えてしまいます。どんな変態角?が付いたロータであっても、機体全体が音速に達する頃には衝撃波でバラバラ、でしょう。
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まず推進力について。



ローターの推進力ではマッハを越えることは出来ません。
ジェット推進装置を付けたとしても今度はローターが抵抗を大きくしてマッハを超える速度を得ることは出来ないでしょう。

そういった使い方をするのだったらVTOLなどでジェット推進式の有翼機を利用する方が現実的ですね。
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Qラジコンヘリコプターが高く飛ばなくなりました。Jozenの【skywolf4】とゆー1万円未満のラジ

ラジコンヘリコプターが高く飛ばなくなりました。Jozenの【skywolf4】とゆー1万円未満のラジコンヘリコプターを1年ぶりくらいに飛ばそうと思い充電も完璧にしたのですが、低空飛行しかできず地面からわずか10cmほどしか浮き上がりません。。
考えられる原因とか、修理方法とかお分かりになればアドバイスいただきたいので是非ご回答よろしくお願いいたします!

Aベストアンサー

充電池も普通のモーターも劣化します。

ヘリはかなり無理した条件で飛ぶものが多いので、充電池の劣化とモーターの劣化とどちらの影響を受ける場合が多いです。

充電池は、リチウム系の充電池だと思いますが、過放電に弱く、また満充電での温度の高くなる場所に保管しておいてもすぐ悪くなるものが多いです。
モーターは、ブラシレスモーターの場合はよほど無理な使い方をしない限り劣化しないように作っている場合が多いようですが、ブラシモーター(コアレスモーター含む)は、無理な使い方をしていて。温度が上がり過ぎてパワーがで無くなるものも多いです。
たさし全く飛ばしていなければモーターの劣化は普通は考えにくいです。

小型のヘリは壊れないように飛ばすのが難しいので、可変ピッチのブラシレスモーターなどの機種で壊れた部品の保守パーツが揃っていいるようなもので無いとそもそも長持ちするような設計をしていないのがほとんどだと思います。

Qヘリコプターの騒音はなぜバタバタ音なのでしょうか

昨日、夜中にヘリコプターが上空を通過しました。
寝てる時は不思議なもので、余計な事を考えてしまいます。
ヘリコプターのプロペラは扇風機のように一定に回転してると思いますが、どうしてバタバタと聞こえるのでしょうか?
まさか、単気筒バイクエンジンと同じ原理で排気音がバタバタと音が出ている訳でないですよね。
排気音とプロペラの回転が重なって、波長がそうなるのでしょうか。

シルベスタ・スタローンの映画で、ヘリが救助に来るときの
あのエンジン音です。

Aベストアンサー

飛行中のヘリコプターを真上から見た図をイメージしてください。
回転翼は時計回りに回転しているものとします。

機体の左側では回転翼は進行方向に、機体の右側では回転翼は進行方向逆に進んでいます。
つまり左側では回転翼は(回転翼のスピード+機体の飛行速度)で空気を切り裂いています。
一方、右側では回転翼は(回転翼のスピード-機体の飛行速度)で空気を切り裂いています。
(対気速度)

さらに左側だけを詳細に見ると、回転翼が時計9時の位置(左90度)にあるときは回転翼の対気速度は(回転翼のスピード+機体の飛行速度)です。
しかし8時や10時の位置では、機体が前進する際の向かい風に対して回転翼は斜めに進むため回転翼の対気速度は(回転翼のスピード+機体の飛行速度)より小さくなります。
さらに6時や12時の位置では横風、機体右側に至っては追い風になります。

つまり回転翼は一定の速度で回転しているにもかかわらず、対気速度は速くなったり遅くなったりを繰り返しているのです。
飛行中(前進中)でなくても風が吹いていれば同じことです。

で、バタバタ音ですが、これは回転翼が9時位置を通過した際、対気速度が増大し最大になって、その次の瞬間に減少に入る瞬間に発生する回転翼前面の圧力の急激な変化によるもの…
と私は考えています。(私見ですm(_ _)m)

回転する扇風機の羽根に思いっきり息を吹きかけるとバタバタ音が出ます。相当強く吹きかける必要がありますけど。

飛行中のヘリコプターを真上から見た図をイメージしてください。
回転翼は時計回りに回転しているものとします。

機体の左側では回転翼は進行方向に、機体の右側では回転翼は進行方向逆に進んでいます。
つまり左側では回転翼は(回転翼のスピード+機体の飛行速度)で空気を切り裂いています。
一方、右側では回転翼は(回転翼のスピード-機体の飛行速度)で空気を切り裂いています。
(対気速度)

さらに左側だけを詳細に見ると、回転翼が時計9時の位置(左90度)にあるときは回転翼の対気速度は...続きを読む

Qラジコンヘリコプターのジャイロの取り付け位置

ラジコンヘリコプターのジャイロの取り付け位置についてですが、通常の位置(テールパイプの付け根の上辺り)では無くてメインシャフトの近くに付けるとでは、違いがあるのですか?教えて下さい。

Aベストアンサー

ラジコンヘリあるいは模型航空機に限らず、航空機に搭載されるジャイロ
は原理的には機体のどこにあっても働きは同じです。機体の向きが変わった
際、変更される角度と、かかる角速度に場所による違いは無いからです。
例えば、実機旅客機のジャイロ使用計器の全てはコックピット下方機首部
の電気室のコンピューターラックにあります。

ですが、理論的にはそうでも現実として模型では様々な理由で重心付近、
マスト付近が理想になります。ジャイロマウント面の条件として、
・取り付け面が強固であること。これは必然的にメインマスト付近が
 もっとも構造的に剛性があるので近い方が良いことになります。
 ラジコンヘリの中にはフロントのプラフレームにジャイロマウントが
 あり、サーボに負荷がかかるとフレームが捻れるものもあります。
 微細な角度ずれですが、本来理想とは言えないことになります。
・エンジン振動、各回転部分の振動を受けないこと。
 強固で剛性あるメインフレームから離れるとその場所は振動しやすく
 なります。振動周期にもよります。
・熱を受けないこと。ジャイロの中には、「熱をもつサーボに貼り付け
 無いこと」とわざわざ書いてあるものがあります。本来高精度の
 ジャイロ計器は温度影響を受けるものです。密閉空間でなく外気が
 導入されるところを指定するジャイロもあります。
・マストに垂直あるいは水平の精度が保たれること。
 これも構造的にマストに近い方が保ちやすいということになります。
 10G等という高負荷がかかるラジコンヘリでは、硬いようにみえても
 フレームの捩れというのは大なり小なり飛行中発生するものです。

テールパイプは振動しやすい部分であり、この付け根もまた振動を拾う
と言えます。多くのラジコンヘリで用いられる方法ですが、ここで支障が
あるなら位置をマスト近辺に移すのは効果があります。ただし、他の
振動、マウント面の精度などの条件が悪くなったり、エンジン機ではオイル
を被るようなテープが剥がれやすい環境だったり、ケーブルが足りず
ジャイロを引っ張るような設置になれば逆効果になります。

ラジコンヘリあるいは模型航空機に限らず、航空機に搭載されるジャイロ
は原理的には機体のどこにあっても働きは同じです。機体の向きが変わった
際、変更される角度と、かかる角速度に場所による違いは無いからです。
例えば、実機旅客機のジャイロ使用計器の全てはコックピット下方機首部
の電気室のコンピューターラックにあります。

ですが、理論的にはそうでも現実として模型では様々な理由で重心付近、
マスト付近が理想になります。ジャイロマウント面の条件として、
・取り付け面が強固であること。これ...続きを読む

Qヘリコプターについて

ヘリコプターについて質問させて下さいませ。プロペラが回転することによって上昇・・これはわかります。後部ローターによって、機体そのものがクルクル回転するのを防いでいるのもわかります。。上に上昇する仕組みはわかるのですが、ヘリコプターがなぜ前進できるのかがわかりません(>_<) なにか、前に進むための推進装置のようなものがついているのでしょうか??無知な質問ですみません!どうかよろしくお願いします!!

Aベストアンサー

追加です。#3の方のお答えにあるURLでは機体に対するローターの取り付け角度自体を変えるように説明されていますが、実際のヘリコプターでローター全体の取り付け角度を変えるような方法はとられていません。なぜならこの方法では、思うようにコントロールできないからです。機体に対してローター全体の取り付け角度を変えても、機体が傾くだけでローター自体は水平を保ったまま(多少の重心移動はあるからいくらかは傾くかも知れないが)でローターの生み出す揚力の方向は変わらないので、推進力は得られません。

テレビなどでヘリの離発着のシーンを見てみればわかりますが、ローターと機体の取り付け角度は一定(ローターが前傾すれば機体も前傾する)なことがわかると思います。先に解説したように、サイクリックピッチコントロールによりローター自体の発生する揚力を必要に応じアンバランスにして機体ごと傾けているのです。

Qラジコンヘリコプターの機構はどうなってるの?

友達から壊れたラジコンヘリコプターを貰いました。
TAIYO R/C
Hoveringbird Micro Master HG

旋回もできるようなのですが、壊れていてどういう風に動くのか分かりません。

どういう仕組みで旋回できるのでしょうか?

Aベストアンサー

現物を見たことがあるのと、ここの商品説明からの憶測です。
http://www.amazon.co.jp/%E3%82%BF%E3%82%A4%E3%83%A8%E3%83%BC-R-C-%E3%83%9E%E3%82%A4%E3%82%AF%E3%83%AD%E3%83%9E%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%BC-HG/dp/product-description/B000FSL90C/ref=dp_proddesc_0?ie=UTF8&n=13299531&s=toys

これは3chヘリですので、3方向の動きが操作出来ます。
1)機首方向の回転:このヘリは2重反転メインローターなので、上下のローターの発生するトルク
  を 釣り合せることで機首方向が一定になります。具体的には上下のモーター回転を調整して
  行いますが、多分ジャイロセンサーが内蔵され、機首の回転を人間が解らないくらい早く検知
  して止めてい ます。
  この上下のローターから受ける反動トルクのバランスを故意に崩すと、機首を回す操作が出来
  ます。 恐らくはこれは、どちらかのローター回転を増減して操作しています。

2)前進と後退:このヘリには磁石を使った、独自の機構がついています。前後方向から斜めに
  付けられた磁石があり、前側か後ろ側を上昇させると、下ローターの中心付近にある金属の
  リングを引き付けます。
  すると、下のローターは前あるいは後ろに傾斜して結果としてヘリが前進後退します。
  何故斜め方向に磁石がついているかというと、強制的に前を吸い付けただけでは「コマの摂動
  (ジャイロプリセッション)」という現象で90°回転が進んだ方向にも傾きが現れてしまう
  からです。
  (実機や4chRCヘリではこのローターの傾きは「サイクリックピッチ」という半周ごとに
  ピッチ の増減をさせる方法で得ています。説明の「実機同様」というのは変です。)

3)上昇下降: 1)項の回転バランスを保ったまま、上下のローター回転を同時に上げ下げすれば
  機体が上下します。

「旋回」は前進させながら機首を回すことで実現します。ヘリコプターの操作には基本4方向が必要で、このヘリにはラジコン業界で言う「エルロン」、実機で言う「ラテラルサイクリックピッチコントロール」が省略されています。これは機体を横にだけ移動させることは出来ないということです。


蛇足ですが、原理は異なりますが他の3ch・4chヘリや実機のヘリのことについて書いたことが
あります。
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/6608437.html
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/6571022.html
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/5895586.html

現物を見たことがあるのと、ここの商品説明からの憶測です。
http://www.amazon.co.jp/%E3%82%BF%E3%82%A4%E3%83%A8%E3%83%BC-R-C-%E3%83%9E%E3%82%A4%E3%82%AF%E3%83%AD%E3%83%9E%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%BC-HG/dp/product-description/B000FSL90C/ref=dp_proddesc_0?ie=UTF8&n=13299531&s=toys

これは3chヘリですので、3方向の動きが操作出来ます。
1)機首方向の回転:このヘリは2重反転メインローターなので、上下のローターの発生するトルク
  を 釣り合せることで機首方向が一定になります。具体...続きを読む

Qなぜヘリコプターは前進できるのでしょうか。

なぜヘリコプターは前進できるのか、
ウィキペディアなどで見ても、いま一つ理由がわかりません。

ローターのブレードのピッチを変えて行うというのですが、
飛行中、あれほど高速で回転しているブレードのピッチを調整することなど考えられません。
また、前進するには機体を前掲させればよいというのは理解できますが、そのためには前方と後方とでピッチを変化させる必要があるのでしょうけれど、そんなことますます考えられません。

どなたか、単純明快に教えて頂けませんか。

Aベストアンサー

メインローターの下部にある「スラッシュプレート」を前後左右に傾けることにより、メインローターのピッチが随時変更可能になり、ヘリコプターは任意の方向へ移動できます。
前側のピッチ角は浅く、後ろ側のピッチ角を深くすると、ヘリは前進します。
スラッシュプレート全体を上下させることにより、揚力の調整も出来ます。

操縦では「サイクリック・コントロール」によりスラッシュプレートを制御しています。

詳しくは、下記リンクの2つの図をクリックすると良く分かるので紹介します。
http://subal-m45.cocolog-nifty.com/blog/2010/01/post-2bc2.html

Q室内であそべるラジコンヘリコプター

ごく最近、室内であそべるラジコンヘリコプターのCMを見て、
それをプレゼントしたい人がいるのでネットで検索してみたところ、
室内でも飛ばせるラジコンヘリは以外と多く、CMのものがどれなのか
わかりませんでした。

私はチラっとみただけなので、メーカー名すら覚えてないのですが、
本体は赤いライン(模様)があったような気がします。

CMの商品名等、ご存知の方いらっしゃいましたら、どうか教えてください。

Aベストアンサー

商品名「赤外線ヘリコプター ハニービー」のことと思います。
私もハンズで見かけて欲しくなりました。

参考URL:http://www.biccamera.com/bicbic/jsp/w/catalog/detail.jsp?PRODUCT_ID=0010156488

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ラジコンヘリコプター

ラジコンヘリコプターの初心者です。

先日知り合いから 450 V2のラジヘリを中古で買いましたがその人も初心者で操作方法を教えてもらえません。

元々通販で購入したみたいです。

どこか親切なショップ紹介してください。

できれば近隣がいいのですが

それと火曜日が休みなので火曜定休ではないお店がいいです。

私の住まいは、埼玉県岩槻区です。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ショップ検索は以下から出来ます。一部リストやHPで営業日も解ります。
T-REX販売店
http://www.t-rex-jp.com/buy_1.html#saitama
ラジコン各社のショップ検索サイト
http://www.rc.futaba.co.jp/shop/index.html
http://www.jrpropo.co.jp/jpn/shoplist/nlist.php
http://model.hirobo.co.jp/yuyu/shop/index.htm
http://www.ks-j.net/xo/modules/hanbaiten/


販売店でも話があるとは思いますが、先のご回答にある様に保険加入は是非
して下さい。用紙を備えている販売店もあると思います。
http://www.rck.or.jp/contents/rc_sojyu/rc_sojyu0501.html

シミュレーターや室内ヘリも併用して練習すると、壊さず効率的に練習出来ます。
シミュレーターは5000~6000円台のものから、数万円のものまで各種あります。
既に送信機をお持ちの方に個人的なお勧めはこれです。価格の割には画質や動き
が良いと思います。(作動環境は必ず確かめて下さい。)
http://tresrey.com/phoenix/index.html

お持ちでなければ、「アメンボ(トレーニングバー)」を機体につけて練習すれば
着地転倒での損傷を防げます。販売店にあると思います。
http://www.rc-airstage.com/default.php/cPath/93_124

ショップ検索は以下から出来ます。一部リストやHPで営業日も解ります。
T-REX販売店
http://www.t-rex-jp.com/buy_1.html#saitama
ラジコン各社のショップ検索サイト
http://www.rc.futaba.co.jp/shop/index.html
http://www.jrpropo.co.jp/jpn/shoplist/nlist.php
http://model.hirobo.co.jp/yuyu/shop/index.htm
http://www.ks-j.net/xo/modules/hanbaiten/


販売店でも話があるとは思いますが、先のご回答にある様に保険加入は是非
して下さい。用紙を備えている販売店もあると思います。
http://www.rck.or...続きを読む

Q飛行機やヘリコプターについて

飛行機とヘリコプターについてお尋ねしたいことがあります。

飛行機は、前進する飛行機の翼にぶつかった空気の流れが複雑に変化することによって揚力が生まれて気体が宙に浮く
ヘリコプターは空気中を回転するローターが空気の流れの変化を生み、揚力が生じて気体が宙に浮く。

(1)大雑把ですが、この理解は正しいですか?
(2)正しいとすると、飛行機は大気がなければ飛ぶことができない?
(3)翼がないロケットは水平飛行ができない?
(4)飛行機が揚力を得るためには、前進し続ける必要がある?
(5)ヘリコプターはどうやって前へ進むのでしょうか?

Aベストアンサー

1)大雑把ですが、この理解は正しいですか?

>飛行機は、空気の流れが複雑に変化することによって揚力が生まれ・・
あまり、複雑に変化ではないです。
飛行機は、翼の上面の前の方に盛り上がりがあり、その後ろ側の広い翼面には気流が回り込みにくいので、翼面を押す気圧が下がり(空気が拡大されていると考えてもいいです)、翼の下面は普通の気圧ですから結果的に揚力を得ます。
(翼の揚力は、よくベルヌーイの定理で説明されますが、それは全く間違いです。ベルヌーイの定理は、水などの液体が、その非圧縮性のために、管の中を通る時に現れる特別な性質です。気体は、全くその圧縮・拡大性のため、全くその性質を示しません。気体では、基本にあるのは、圧縮拡大と気圧の関係のボイルシャルルの法則です。・・また、翼の周りは管流でもないです。)

>ヘリコプターは回転するローターが空気の流れの変化を生み、揚力が生じて・・
ヘリコプターの揚力は、飛行機とおなじ翼の断面構造による分もありますが、主な揚力の源はローター翼の取り付け角度によるものです。扇風機や風車などと同じです。

(2)正しいとすると、飛行機は大気がなければ飛ぶことができない?
できないです。端的には、飛行機は翼の下面の空気圧で支えられています。

(3)翼がないロケットは水平飛行ができない?
できないです。少なくとも翼の揚力がないです。

(4)飛行機が揚力を得るためには、前進し続ける必要がある?
必要があるます。前進しなかったら、上翼面の凸部後方の、揚力を発生する問題の翼面に、空気は普通に行き、普通の圧力で、揚力を失います。

(5)ヘリコプターはどうやって前へ進むのでしょうか?
ローター翼の取り付け角度のことを言いましたが、実はこの角度は可変です。
この角度の可変仕組みは、特殊なものです。
各ローター翼が、回転しながら、機体のある方向に(例えば機体の後ろに)行ったタイミングで、角度が大きくなるなどが出来、その側だけ揚力を大きく出来ます。
前へ進むには、こうして後ろの揚力を大きくします。機体は前傾し前へ進みます。)

1)大雑把ですが、この理解は正しいですか?

>飛行機は、空気の流れが複雑に変化することによって揚力が生まれ・・
あまり、複雑に変化ではないです。
飛行機は、翼の上面の前の方に盛り上がりがあり、その後ろ側の広い翼面には気流が回り込みにくいので、翼面を押す気圧が下がり(空気が拡大されていると考えてもいいです)、翼の下面は普通の気圧ですから結果的に揚力を得ます。
(翼の揚力は、よくベルヌーイの定理で説明されますが、それは全く間違いです。ベルヌーイの定理は、水などの液体が、その非...続きを読む


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