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解決済みの質問

飛べる物体の形は限られていますか?

カテ違いでしたら指摘お願いします。

飛行機は飛べますよね?
飛べる理屈は理解しています。翼の形や速度うんぬん・・・。

では、車をペチャンコ型にして翼のようなものをつけて速度をあげれば(800キロぐらい)
飛べますか?
なんだか結局、形が飛行機みたいになってしまいます。
だとすると空を飛ぶことのできる物体の形は飛行機のような形でしか無理でしょうか?
飛行機もよく見たら鳥のような形に見えますし・・・
ようするに鳥状の形のみ飛行できると言う事でしょうか?
ありえないですが、銀河鉄道のように列車型の物体が飛ぶことは不可能?(超スピードでも)

もう1つの疑問です。
本当にいるのかどうか分かりませんが、ここでは存在すると前置きをして・・・UFO!
UFOは円盤型で飛んでいますよね。
では円盤型や星型の形状のものも飛ぶことは可能ってことでしょうか?



※ここでは気球や飛行船は省いてください。
浮かんでいる・ゆっくり進むではなく、ビューンと進む物体で回答お願いします。
真面目に質問してますのでよろしくお願いします。

投稿日時 - 2012-03-13 21:36:10

QNo.7360483

暇なときに回答ください

質問者が選んだベストアンサー

要するに、落ちなければそれは「飛んでいる」ってことですよね。
つまり、地球がモノを引っ張る力(=重力)に対抗できる力があれば、「飛べる」って事。
それに加えて前に進む力があれば「ビューンと進む」事が出来ますね。

つまり、
(1)浮かぶ力 > 重力 
の条件を満たせれば「浮遊」ができ、更に
(2)進む力 >> 空気の抵抗 
の条件も満たせれば「ビューンと進む」ことが出来る、というわけです。

「飛び」方の違いで大まかに分けると、

1)揚力を得て飛ぶもの
飛行機などはジェットやプロペラといった「前に進む力」が機体を前に押し、一方で翼が空気の中で動くことによって「揚力」を得ています。ヘリはローターが空気の中で回転することで揚力を得、揚力の働く方向を傾ける事で前後左右に移動します。

2)推力のみで飛ぶもの
ミサイルのように噴射の反力で前に進む力を得るものは解り易いですね。鉄砲の弾などの投射物も同じく、前に進む力が大きいために空気の「壁」に穴を空けながら進んでいくため、空気が弾体を支える恰好になって落下が遅くなっているのですが、基本的に「落ち続けている」状態で「浮遊」はしていません。フリスビーも同じですね。ロケットは前=上ですので落ちないわけです。
ゲームセンターのエアホッケーのパックなんかはロケットとは逆に下から空気を吹き付けられ、その反動で「浮いて」います。これを横から叩いて進む力を与えれば「ビューンと進み」ますよね?

3)風船など空気より軽い物体は「浮力」が働いて「浮遊」するが、前に進む力は持っていないため水平方向へは周りの空気の移動によって運ばれるのみ。熱気球は熱せられた空気が膨張して周りの空気よりも密度が低くなって軽くなることを利用しており、同じカテゴリーですね。

上の1)と3)のカテの物は真空中では「飛べ」ません。揚力も浮力も空気あっての物ですからね。
ベクトルの考えを学習すれば絵で示すこともできるのですが、あなたの言う「ビューンと進む物体」は1)か2)のタイプで、前に進む力が特に大きい状態のものでしょう。

自転車でもスピードを上げると空気の壁を「向かい風」状態として感じる事が出来ますが、実体が空気中で前に進むためには、どうしても前方の空気を押しのける必要があります。一般的に飛行機械が流線型をしているのは、この「空気抵抗」を減らすためです。
なお、更に速度が上がって音速を超えるようになると、先端がとんがってきます。音速を超える速度まで達すると先端で空気が圧縮されて衝撃波が発生する為、この影響範囲に出っ張りがあると破壊されてしまうためです。
だから「列車型の物体」が空気中で亜音速の速度を出しちゃうと・・・わかりますね。

UFOが実体を持っているのかどうか知ったこっちゃありませんが、空気中を移動する限り前述の空気の壁をどうにかする必要があるために、流線型や涙滴型をしているのが多いのでしょう。


車のスポイラーのように空気の抵抗を利用するものもあります。他の方の回答にもありましたが、空気抵抗を利用して車体を地面に押し付ける働きをしていますが、これがないと高速度を出した時に上の2)の状態になって慣性や遠心力で簡単にコースアウトしてしまったり、車体の下に空気が入って1)の翼と同じような状態で揚力が働き、浮き上がってしまうことになります。

その他、「飛ぶ車」などの語句検索すると、新旧いろんな「車」が時速数十km~で飛行してきた歴史が幾つもヒットしますよ。

投稿日時 - 2012-03-14 11:49:48

お礼

素晴らしく詳しい解説ありがとうございます!!
昨日質問を立ててから回答がつくか心配でしたが
とても分かりやすく例題も出していただき納得できました!

とくに弾丸やミサイルなどの解説がいいですね!
分かりやすかったです。

銀河鉄道のような四角い箱型は飛べないんですね。
やはり漫画の世界で残念です。

新幹線なども鼻が尖がっていますね
そういえば空中ショーをする飛行機もかなり尖がっているので
なるほど!!でした!
高速を出すには尖る必要があるのですね!

投稿日時 - 2012-03-14 16:10:41

ANo.10

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回答(10)

ANo.9

大気圏内では飛行機もヘリコプターも揚力を利用して飛んでいますので、翼やローターがないと今の技術では無理かと思います。
また、方向転換にも飛行機であれば翼の動翼、ヘリコプターであればローターとテールローターを使用するので翼がないと方向転換するために360度噴射出来るエンジン等で推進力が必要になってしまいます。

高度が40000メートル位からは大気が薄くなりすぎて揚力を得られないので翼の必要性は無くなるらしいです。

UFOのように球状や円盤型の物は中心部を吹き抜けにしてヘリのようにローターを入れるか、垂直離着陸機の離着陸時の様に下方向に飛行中は絶えずエンジン等で噴射し続けて浮いている状態にして、更に全方向に移動用のエンジンを付ければ飛べそうですけど・・・燃料にエンジン多数で重すぎて無理でしょうね。

これの発展型ですかねhttp://www.youtube.com/watch?v=ZXZs4Dca7FI

投稿日時 - 2012-03-14 09:54:24

お礼

今の地球上で飛ぶことの出来る形状はある程度限られているようですね。

エンジンやその他最低限の装備は必要なので
それがある限り奇抜な形は無理なんですね。

ありがとうございました!

投稿日時 - 2012-03-14 16:36:33

鉄腕アトムは人型なのに飛んでいますよね

あれは漫画のなかの存在ですが、足のロケット噴射の方向と噴射量をコントロールすれば実際に飛べます

実際にジェットでもロケットでも圧搾空気でもなんでもいいですが、推進力となるモノを噴射して、その量と方向を絶妙にコントロールできれば、どんな形でもビューンと飛べます

投稿日時 - 2012-03-14 00:21:36

お礼

鳥型でなくとも飛べるんですね。
ジェットなどの噴射機能をつければ車型のままでも
飛べそうですね。
あまりスピードを出せそうにないですが、落ちない速度を
保てることが可能ならば飛べることが分かりました。

ありがとうございました!

投稿日時 - 2012-03-14 16:13:20

ANo.7

昆虫はそれに当てはまりませんね。
ずんぐりむっくりな体形のカブトムシやカナブン、クマバチなんかも飛びます。
特にクマバチは「航空力学的に飛べるはずのない形」といわれ、長年謎だったそうです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AF%E3%83%9E%E3%83%90%E3%83%81

投稿日時 - 2012-03-13 23:35:21

お礼

あ!そう言われれば昆虫って飛んでますね!
すっかり忘れていました。
トンボの事は以前テレビで見て知ったのですが
(トンボの飛ぶ技術は現代でも不可能って)
昆虫も不思議ですよね~~!
クマバチって丸っこい形の蜂でしょうか?
天道虫も丸いのによく飛べますよね。

飛行機だけが飛べるわけではないんですね。
また勉強しなおします。
ありがとうございました!

投稿日時 - 2012-03-14 16:16:04

ANo.6

他には、ヘリコプターが有ると思います。

また、近年、無人偵察機が開発されていますが、
あの球体や、四角い物体がリモートで飛ぶのなら、
逆に論理的には、有人の物も開発可能かと思います。

※先の回答者様の回答の中に、F1の記述がありました
が、レースカーのウイングには、車体を路面に押し付
ける目的で飛行機の翼とは正反対の形状の物が取り付け
られています。F1解説者の話しによれば、飛行機の翼の
形状の物を装着すれば、300km/hくらいで離陸するそう
です。
過去にF1やルマンでマシンが浮き上がり、反転する事故
がありましたが、あれは単にマシン底部の形状に問題が
あり起きた事故ですので、飛んだという概念にはならない
でしょう。

投稿日時 - 2012-03-13 23:34:04

お礼

F1の羽!前から不思議でした。
なんで皆、羽がついてるのかな!?と。
調べると羽が破損したらうまくコーナーを回れなくなるそうですね。

飛行機と逆の形状でついているのですか。
また詳しく見てこようと思います。

ヘリコプターも結構変な形なのに
飛べていますね。
あれは見るからにプロペラが何か操作してるのだと
思うのですが、形状的には鳥型でもないですね。
どうもありがとうございました

投稿日時 - 2012-03-14 16:19:29

ANo.5

着陸する必要がなければ、飛行機のような大きな翼は要りません。
ミサイルやロケットのような形になってきますね。

ミサイルやロケットにも翼はついていますが、これは航空機のように浮力を生み出すものではなく、目標地点をそれてしまわないように姿勢を制御するためのものです。
翼がなければ空気抵抗をうけて軌道が大きく反れ、地上で観察している自分の頭の上に落ちてくるかもしれません。
そのような残念な結果にならないように翼で安定させる必要があるわけです。

推力を生み出すエンジンのスペースと燃料のスペースが要るために円柱型の断面になるのは必然で、翼と同じように姿勢を安定させるために先端は尖ったものになってきます。

ヘリコプタのように浮かぶものを除くなら、ブーメランのような形状のB2ステルス爆撃機あたりが人間が乗れる飛行機としては限界のカタチでしょう。

>ありえないですが、銀河鉄道のように列車型の物体が飛ぶことは不可能?(超スピードでも)
安全に地面に降り立つために必要な装備をもたないものは乗り物とはいえません。
仮の実験といえどもどこに落下するかわからないものを飛ばすわけにはいかず、それでも安全に着陸させたいならばパラシュートや回転翼に頼ることになり、それだと結局は『最初からヘリコプタでいいんじゃないの?』という理屈になります。
乗り物として想定していないなら、砲弾やゴルフボールを飛ばしてその弾道をみて納得していればいいのではないかということです。

投稿日時 - 2012-03-13 23:01:02

お礼

ありがとうございます

飛ぶための必要なものを装備すると
形が限られてしまうということなんですね。
言われてみればステルス機は飛行機と違う形ですね。
最低限の装備をするためには形を変えられないというのが
分かりました。
詳しく説明していただき感謝します。

投稿日時 - 2012-03-14 16:22:41

ライト兄弟が飛行機を作成する以前は
誰もが鳥のように羽根を上下に振って飛ぼうとしました
鳥の形態が一番飛ぶのにふさわしいと考えたからです

ライト兄弟のすばらしいところは
いままでの人間の考えをすっぱり切って
エンジンを搭載して、羽根を上下に振らなかったことです

それと同じように
我々も今の飛行機が一番飛ぶのにふさわしいと
考えていますが
もしかしたら新しいライト兄弟のような人が現れて
あたらしい飛行形態を考えるかもしれませんね

これはいつの時代でも同じですね
何でも今が最高の水準で
これ以上のものはないだろうと考えます

1930年代でしたっけ
イギリスの特許庁で
人類にこれ以上のモノは出来ないだろうと
特許庁を廃止しようという案件が出されました

まだまだいろいろなモノが
かんがえられるでしょうね

長生きはしたいもんです

投稿日時 - 2012-03-13 22:46:59

お礼

そうですね!
今の現状満足していては発展は望めないということでしょうね。

飛行機、私も最初は鳥のように羽をバタつかせれば
飛べると思っていました。
でも鳥人間コンテスト見ていると違うように思いました。
鳥だからバタつかせて飛べるんですね。

ありがとうございました!

投稿日時 - 2012-03-14 16:24:47

ANo.3

こういう自動車が存在します。
http://www.itmedia.co.jp/news/articles/0903/23/news023.html

投稿日時 - 2012-03-13 22:36:49

お礼

面白いですね!!
見た目はウサギのような顔してて可愛いです。

飛行機と車が合体してますね。
離陸後思ったより高く飛べなさそう・・重たそう・・・でしたが
いがいと高く飛べるんですね。
ただ、運転免許だけじゃ駄目っていうのが残念!

面白い発想ですよね!
ありがとうございました!

投稿日時 - 2012-03-14 16:29:14

ANo.2

>では、車をペチャンコ型にして翼のようなものをつけて速度をあげれば(800キロぐらい)
>飛べますか?

飛びます。
確か、過去にF1レースで、長いストレート(時速400km/h前後)で車体が空中に舞い(車体の底に空気が入り込み浮き上がった)、クラッシュして、ドライバーが死亡しています。

UFOは、機体の外周部分が「幾何学(きなんがく)」で、作成されている、とのTV番組放送がありましたね。(かなり昔)
幾何学で造られているために空気抵抗の受け方が違うとか・・・。

あとは、重力制御でしょうね。
これさえ克服できれば、どんな形のものでも飛んでしまう。
宇宙空間もOKだろう。

投稿日時 - 2012-03-13 22:06:27

お礼

UFOが存在するなら何故飛べるのか知りたいですね。

重力の問題が解決すれば形状にかかわらず
飛べるのでしょうね。
今現在の地球上で飛んでいる物体(長時間)はやっぱり
形がある程度限られているようですね。
ありがとうございました!

投稿日時 - 2012-03-14 16:31:32

ANo.1

地表で秒速8kmを超えると遠心力の方が重力より
大きくなって地面を離れることが出来ます。
人工衛星はこのようにして落ちてきません。

投稿日時 - 2012-03-13 21:56:55

お礼

人工衛星!そういえば浮いてますね。
重力に勝てれば飛べるってことでしょうか!?

宇宙空間は飛んでいるというより浮いているって
感覚に思えますが、実際は飛んでいるのでしょうね。

ありがとうございました!

投稿日時 - 2012-03-14 16:33:07

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