質問: オートジャイロはなぜ飛べる ヘリと飛行機の中間みたいな航空機オートジャイロの回転翼は基本的には風で回るだけ(のはず)。これで飛べる理由がわからない。なぜ回転させなきゃいけないのでしょうか。この仕組みをうまく解説してくれるサイトがないものでしょうか。実機の飛行を見ましたが不思議です。
回答: 私はまったくの素人なので、想像の域を出ませんが... (ついでにいくつか考えてみました。) 推測:オートジャイロは小型の飛行機に適しているのではないでしょうか? 《浮く理由》 飛行機が翼に風を受けて浮き上がる仕組みは以下の通りです。 翼の断面を見ると、底面は水平で上面は盛り上がった形になっています。この翼ですばやく風を切ると底面を通る空気は同じスピードで流れるのに対して、上面を通る空気は翼の盛り上がりに押し上げられて通る分、より高速に流れます。空気は高速に流れると圧力が下がる性質があるので、上面を高速に流れる空気の圧力も下がります。(エンジンのキャブレターと同じ原理)すると、翼の上下で気圧のバランスが崩れ、「上側の気圧<下側の気圧」となります。上側の気圧は下側の気圧を抑えることが出来ずに翼は上方向に押し上げられます。これが翼の浮力というわけです。 高速=低気圧 ー ー ー / _____ \ ← ー / 翼 \ ー ← ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ← ー ー ー ー ー ー ー ← 低速=1気圧 風を切る翼のスピードは速ければ速いほど浮力は強くなります。機体の飛行速度が十分に速く、浮力が得られる大型飛行機では固定の翼(飛行速度=翼の速度)でも浮力をうるに十分なのでしょうが、小型の機体で飛行速度が遅い場合は翼が風を切る速度を速める工夫(飛行速度<翼の速度)が必要になるんだと思います。 オートジャイロでは前方からの風を受け、プロペラが回転するので、単純な話、風を受ける側と反対側にあるプロペラが飛行速度の2倍で風を切る計算になります。この仕組みで十分な翼速度をかせいで浮力を確保しているのではないでしょうか? 《プロペラの利点1》 静止する翼よりも回転する翼の方が、遠心力が発生する分、上下方向の剛性を下げられる。つまり、軽量化できる。 《プロペラの利点2》 回転体は一定の角度を保とうとする性質があるので(宇宙ゴマなど)垂直な軸を持つ回転体を機体の一部とすることで水平安定性を高めることが出来る。