セイルウイングの空力性能に関する実験的研究(第2報)

摘要

本報告は、第52回飛行機シンポジウムにおいて発表1)したセイルウイングの試験領域を、さらに拡張したものである。これにより、前後桁材の影響をより明確にすることができた。前報で示したように、セイルウイングの構造には様々なものがあり、前後縁桁の間に、セイルクロスなどの翼面材を張ったものが一般的に使用されている。場合によっては、後縁桁はワイヤーを用いるなど、非常に簡便な構造形態が可能である。セイルウイングの翼断面構造は、翼面材を翼上面と下面とに張った2枚翼面構造のものと、単に、前縁と後縁との間を1枚の翼面材で覆った1枚翼面構造とに分けることができるが、いずれの構造も非常に単純であり、製作は極めて容易である。このように、構造の単純さから、製作が非常に容易であるにも係わらず、空力性能の予測に関しては、翼形状を決定するパラメータが複雑であることから、解析がなかなか進展しない状況にある2〜6)。本研究では、前報と同様に前後縁に円形断面の桁を有し、それらの桁間に翼面材を張った1枚翼面構造のセイルウイングを対象として取り扱っている。翼面材の桁への取り付け方法として、近年、飛行に成功したUniversalr Hovercraftr の19XRWrHoverwingが採用しているような翼面材の両端を袋状にして、そこへ桁材を通す方では、翼面材の張力や、たるみの調節が難しい。そのため本研究では、桁材へ翼面材を巻きつける方を採用している。この方法の場合、翼面材の取り付け方法は、前縁の上側から後縁の上側、前縁の下側から後縁の下側、前縁の上側から後縁の下側、前縁の下側から後縁の上側の4パターンがある。4パターンの取り付け方法の違いと、前後縁桁の直径比の違いが、翼の空力性能に大きく影響することは、前回の報告にて、すでに報告1)した通りである。この中で、前後縁桁の直径比が翼の空力性能に与える影響については、実施した試験範囲内での結果であり、一般化するためには、さらに広範囲での試験が必要であると考えられた。したがって、本研究では、前後縁桁の直径比をより広範囲に取り、それが翼の空力性能に与える影響について、系統的かつ詳細に調査した。