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2010年01月08日

ウィングレットの意味・・・



最近の旅客機や一部の軍用輸送機には主翼端にウィングレットと言う空力改善デバイスが付いています。

その垂直尾翼のような空力付加装置が付いている航空機を皆さんは多分見ているはずです。

その意味はと言うと簡単に言えば主翼端失速防止が根拠です。

皆さんもご存じ通り、飛行機の主翼は殆どが後退翼となっています。その後退翼上面の空気の流れは機体中心部から主翼端に向かって空気が流れます。これをアウト・フローと言います。そのアウト・フローに沿って主翼端では主翼上面と下面では圧力差が生じそれが渦流となります。これを翼端渦と言います。主翼に沿って流れていた空気が剥がれ失速。バフェットを起こします。このバフェットが大きくなると主翼構造が持たなくなり最後には破壊されます。

また、翼端渦は誘導抗力が大きいのです。早い話が空気抵抗ですね。この空気抵抗が大きいと多大な燃費にも影響します。また、過大な翼端渦は後方乱気流をも起こし着陸時にこの後方乱気流に巻き込まれて事故を起こすことも有り得ます。

当初は主翼端失速防止がプライマリーでしたがその副産物として空気抵抗の減少、故に燃費が良くなりより遠くにより長く飛べコストも削減。また主翼から発生する揚力係数が高くなり離着陸性能の向上し短い滑走路でも運用可能となります。それに主翼そのもののバフェットによるストレスが減少し主翼構造を軽量化にも成功し、なによりバフェットによる振動が少ないので搭乗員や乗客への負担が少なくなり乗り心地が良い事にも繋がります。

意外かもしれませんが、主翼端に空力付加物を付けると乗り心地が良くなるのは昔から言われていました。ロッキードT-33AやF-104Jなどのチップタンクはウィングレットと同じ効果が有ったそうです。しかし、当時は端に重量が重なり翼面荷重が大きくなるから安定したのではないかと思われました。

今やどの航空機メーカーもこのウィングレットを装着しています。また時代の流れでその形態も変えながら進化しています。

また、メーカーによってウィングレットの呼び方も異なりボーイングではウィングレットからレークドウィングレット。今はブレンテッド・ウィングレットと呼び、エアバスではウィングチップフェンスからシャークレットと進化して来ました。

これからの大型機や小型機、ビジネスジェット機ではこのウィングレットがスタンダードになる事に間違いないと思われます。それに今ある既存の航空機をこのウィングレットを装着した改修型が就航する作業も進んでいます。
ブログ一覧 | 航空機 | 趣味
Posted at 2010/01/08 19:35:19

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この記事へのコメント

2010年1月8日 21:48
767にも装備されちゃったのにはびっくりっすよねー

そんなおいらは777シリーズとか748のレイクドウイングチップが大好きっすw
A320にブレンデッドウイングレットを付けた機体も好きですがw
コメントへの返答
2010年1月8日 21:54
B767-400ERには付いていますね。

B757にも付いているようです。

今からのトレンドはウィングレットを装着した航空機が沢山出現しますね。

これからどう進化するのか、楽しみです。
2010年1月8日 22:48
軍用機ではC-17が採用してますね。
民間機では普及している感がありますが、軍用機ではそれほど普及してないのは運用思想が民間機と異なるからでしょうか?
軍用機でポン付けで設定・・・というのも聞いたことありませんし。

それにしても飛行機は面白いです。
空気なんて普段は全く抵抗なんて感じないで生活してるのに、何百トンもある飛行機が揚力を利用して飛んだり、翼がしなるほどだったりするんですから。
空気を最初に流体として認識したり、それを使って何かを飛ばそうと考えた人は本当に凄いと感じます。
コメントへの返答
2010年1月9日 5:37
C-17はウィングレットを装着していますね。

また輸送機ではツポレフTU330も採用していますし唯一、練習機でアエルマッキM-346も当初は採用していましたが後日外しました。

なにかしら理由が有ったと思われます。

それについこの間に初飛行したエアバス軍用型輸送機には付いていません。

この輸送機は直線翼ですが直線翼にはウィングレットの効果を得られないのかもしれません。

しかし、これからはこのウィングレットは進化してより抗力の小さい空力デバイスになりトレンドとなりそうです。

でもC-Xには付いていないんですよね・・・

もしかしたら、後日付けるかもしれません。

航空機の空力は面白いですね。端にフェンスを設けるだけで抗力が変化するのは、まだまだ航空機にはその改善の余地が有ると言うことでしょう。
2010年1月8日 23:45
ウイングレットと聞くとついついF1空力付加物を想像しちゃいます。

翼端のあの形状も試行錯誤があうんでしょうね~

コメントへの返答
2010年1月9日 5:38
F-1はかなり複雑なフェンスですね。

今や波打っていますから。

やはりよりダウンフォースを得る理由が有るんでしょう。
2010年1月8日 23:46
燃費の改善も一つの手段だったのでは?
コメントへの返答
2010年1月9日 5:40
はい、当初は翼端失速防止だったんですが後日、燃費にも影響することが判明しました。

有るデータだと7%は燃費向上するそうです。
2010年1月8日 23:56
ウイングレットのデメリットはあるんでしょうか。。。?
同じ737-700、800でも、付いてる機体(ANAは皆ついてますよね)と付いてない機体(JALにはついてない機体がありますよね)があるということは、デメリットもあるんでしょうね。
価格面だけなら燃費でペイできるかもしれない、と思うのですが、私的には、747シリーズみたいに、国際線など、長距離巡航する時間が長い機体は装着、主に国内線に運用する短距離用機体には非装着 というイメージがありました。。。。
コメントへの返答
2010年1月9日 5:46
デメリットはそうですね・・・

落雷しやすい事と空力デバイスですから、そのデザインで能力が左右されますから、その辺りが難しいことでしょうか・・・

確かに付いていない航空機も有りますがなにかしら理由が有ると思もわれます。

いまやリージョナルジェット機にも採用しています。

当初からウィングレットを装着することを前提とした航空機デザインなら良いと思いますが後日装着だと不具合が有ったかもしれません。

後退翼でアウトフローを改善しない限りウィングレットは多種多様に採用されると思います。
2010年1月9日 0:31
747-400とかは、取付、取り外し出来る後付けウイングレットみたいでしたが、
最近の737-800とか787とかは、キレイなアーチを描いてて見事に一体化
していますね。


ホンダ・ジェットなどもなんかエンジンの搭載位置も面白いし、未来を感じさせますね…
コメントへの返答
2010年1月9日 5:51
ボンバルディアも結構デザインは良いですよ。

当初からこのデバイスを前提にした航空機デザインになっていると思います。

ホンダジェットの独特なエンジン設置は実は昔ドイツのドルニエにも有ったんですが、今はその航空機を見ることは無いですね。

やはり整備性が悪いですから、その辺りに理由が有ったかもしれません。
2010年1月9日 1:02
短距離だと削減できる燃料費とコストの兼ね合いで付けないっていう機体が多かったんでしたっけ?737NG

スカイマークの機体なんかもそうでしたよね
初号機とかは付いてないですもんね
さすがに燃料費高くなりすぎて新造機には付いてるみたいですがw
コメントへの返答
2010年1月9日 5:55
昨年にJALのEJR170に搭乗しましたが、この航空機にもウィングレットを装着しています。

なかなか乗り心地は良かったですよ。

主翼のしなりが安定していると言えば解りやすいでしょうか。

やはり空力デバイスを付けるとコストが機体価格に反映しますからね。

その辺りの判断も航空会社によって見解が異なるんでしょう。
2010年1月9日 1:09
ウィングレットにトランプのマークが付いて
いるって事はスカイマークの737-800ですかね。

737のウィングレットは2.3メートルぐらい
有りましたね、これだけ大きいのなら効果が
有りそうですね。
コメントへの返答
2010年1月9日 5:57
今やウィングレットにいろんなデザイン画を付加していますね。

やはり目立ちますから。

どうやらウィングレットも進化して呼称も違ってくるでしょう。

どんなデザインになるか楽しみです。
2010年4月14日 11:24
零戦三二型も誘導抵抗で航続距離が落ち、最高速度が上がりませんでしたね
テーパー翼、矩形翼も翼端後縁を斜めに切り落とすことで誘導抵抗を防止しているのも有りますね
M346、YaK-130、L-15についてはドッグツース付けていたのであまり恩恵がなかったのでは?

A-10などはものすごい捩り下げで翼後縁をえぐりとるような形で巻き上がらないように工夫がされてるのが面白かったです^^
コメントへの返答
2010年4月14日 17:43
TsAGI・・・お名前から理解度が解りますね(笑)

空力デバイスがなんだか偶然の産物が多い気がします。

ドッグツースやソーカット、境界制御板などは一体誰が思いついたのか不思議ですね。

M346やL-15はどうだったんでしょうね。

直線翼で効果が有ったかが謎が残ります。

A-10も翼端が抉れていますね。

やはり翼端失速防止の為なんでしょうか。

プロフィール

「F1エミリアロマーニャGPのウィナーはマックスフェルスタッペン、角田選手は20位から10位でフィニッシュで1ポイントゲット。welldoneです。」
何シテル?   05/18 23:40
25年以上前にパワーハラスメントによるストレスで自律神経機能不全、今度は心臓の狭心症により、病院通いとなる。 特に自律神経機能不全による精神的、肉体的苦痛...
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