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旋回

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1: 2019/04/12(金) 12:15:19.78 ID:CAP_USER
「G」はなにも物理の授業だけのものではなく、エレベーターやクルマなどでも感じられる、身の回りにありふれたものでもあります。これが激しく大きい戦闘機の場合、どんな影響があり、どのような対策をしているのでしょうか。

■そもそも「G」ってどういうもの?

戦闘機やレーシングカー、宇宙ロケットなど、高速な乗りものと「G」は切っても切り離せないものです。そうした特別な乗りものでなくても、クルマの急発進時や旅客機の離陸時にシートへ身体が押し付けられたり、あるいはジェットコースターでコースの山の頂点にてふわっと浮いたようになったりと、Gを感じるシーンは身近なところにもあります。

ここでいう「G」は加速度、つまり、速度変化するときに物体に働く力の大きさ(比)を表す単位です。その力の大きさの基準(ものさし)となるのは、地球上で物体が自由落下する際の加速度、すなわち「重力加速度」で、これは実際のところ極地と赤道上など地球上の地点により少しばかり異なるものなのですが、上述した「G」はすべて「単位としての重力加速度」を表しており、9.80665m/s2(「S2」は乗数。毎秒、秒速9.80665メートルずつ加速する、の意)と規定されています。

 JAL(日本航空)の「航空実用辞典」によると、旅客機が離陸する際の、後方向のGはおよそ0.3Gから0.5G程度で、垂直方向のGは1.2Gから1.3G程度(重力に加え0.2Gから0.3G)といいます。前者を簡単に言い換えるなら、「地球に引っ張られる力の0.3倍から0.5倍程度の、後ろ方向の力がかかった」ということになります。逆にジェットコースターで浮いたように感じるのは、垂直上方向にGがかかる、すなわち垂直下方向である地球の重力に対し、マイナスのGがかかるためです。

 旅客機の例のように、小数点以下でもそれなりに大きな力を感じるGですが、これが戦闘機になると、急旋回時などに3Gとか5Gなどといった数字が普通に見られるようになります。5Gともなると、地球に引き寄せられる5倍の力がかかるわけで、体重60kgならば300kgに感じる大きさです。ジェットコースターにも、最大4Gを味わえるものがあるそうですが、ほんの一瞬のことであり、戦闘機は場合によって、その状態がしばらく続くこともあります。そしてそれだけ大きな力がかかり続けるとなると、もちろん、体にも影響が出てきます。
https://contents.trafficnews.jp/image/000/027/476/large_190403_ag_01.jpg

■強烈なGがかかり続けると…?

戦闘機が旋回する場合、機首を上げ機体上部を旋回の中心に向けたほうが、旋回半径が小さくなります。そのため、緊急時などを除いて機首を下げるような動きはほとんどありません。よって通常、「戦闘機が旋回する」という場合は機首を上げての動きであり、このときパイロットには、下半身方向へGがかかります。これを「プラス方向のG」といいます。

戦闘機が旋回し続け、パイロットにプラス方向への大きなGがかかり続けると、やがて体内の血液は下半身に集まり始めます。脳への血液供給もとどこおり、するとパイロットの視界は次第にぼやけてきます。やがて視界から色調が失われるグレイアウト、視界が失われるブラックアウトなどが起こり、さらに強いGがかかると、意識を失う「G-LOC(ジーロック)」に至ります。G-LOCそのものは、人体に悪影響をおよぼすことはないといわれていますが、戦闘機パイロットが飛行中に意識を失うことが、どれだけ危険なことなのかは考えなくてもわかります。実際、G-LOCが原因の航空機事故は、過去に何度も発生しています。

 このGがおよぼす影響は人体だけでなく、もちろん機体にも大きな負担になります。機体は材料の工夫などで対策できますが、では生身の人間であるパイロットは、どのようにしてGに耐えているのでしょうか。それは、着用している装備に秘密がありました。

続きはソースで

https://contents.trafficnews.jp/image/000/027/477/large_190403_ag_02.jpg


乗りものニュース
https://trafficnews.jp/post/84990 
ダウンロード (4)


引用元: 【重力加速度】戦闘機パイロットはいかに強烈な「G」と戦う? ジェット戦闘機のネック その対策とは[04/12]

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1: 2017/10/22(日) 23:08:17.10 ID:CAP_USER
台風21号の「目」に飛行機で入り 直接観測に成功
10月21日 19時13分

超大型で非常に強い台風21号を調べるため、名古屋大学を中心とする研究グループが21日、日本人の研究者として初めて、飛行機で台風の中心である「目」の中に入り、直接、観測を行いました。台風の中心である「目」の周りでは巨大な積乱雲が発達し、周辺では猛烈な風が吹いていることが観測され、観測にあたった専門家は「急速に発達した台風特有の状態で、今後も広い範囲で猛烈な雨や風に厳重な警戒が必要だ」と指摘しています。
観測を行ったのは、名古屋大学や琉球大学などの台風の専門家による研究グループです。

21日は昼すぎに鹿児島空港を離陸し、高度13キロ余りに上昇したあと、超大型で非常に強い勢力に発達した台風21号の西側から、台風の中心の「目」に入ることに成功しました。

目の中に入ると、突如として青空が広がり、周囲には「壁雲」と呼ばれる発達した積乱雲が壁のようにそそり立ち、中心付近では海面が見える場所もありました。

続きはソースで
(リンク先に動画あり)

▽引用元:NHK NEWS WEB 10月21日 19時13分
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20171021/k10011185351000.html

▽関連
名古屋大学
航空機を用いた台風の直接観測を実施へ
http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20160707_isee.pdf
ダウンロード


引用元: 【気象】台風21号の「目」に飛行機で入り 直接観測に成功/名古屋大など

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1: 2016/08/06(土) 08:01:21.87 ID:CAP_USER
「おもりの移動」で旋回する画期的なミニ飛行機が実験開始 (sorae.jp) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160805-00010002-sorae_jp-sctch
http://amd.c.yimg.jp/amd/20160805-00010002-sorae_jp-000-2-view.jpg


普通の飛行機はラダー(方向舵)やエルロン(補助翼)、エレベーター(昇降舵)を利用して旋回しますが、テキサス大学のSampath Reddy Vengate氏は新たな操縦システムを模索しています。それは、翼に内蔵された「おもり」の移動で飛行機を旋回させようというアイディアです。

Vengate氏は重心が偏った荷物を無人機からターゲットに落下させる大会の中で、このアイディアを思いつきました。重心の偏った荷物を運搬するのはそれほど難しくなかったのですが、荷物を投下した後の無人機の方が操縦が難しかったのです。
 
大会には負けたVengate氏ですが、同時に彼は「いかに荷重の移動が無人機の舵に影響を与えるか」を思い知ります。また似たような操作として、超音速旅客機「コンコルド」は超音速飛行の際に燃料を前後に移して重心を移動し、エレベーターを補助しています。

そして、Vengate氏は独自に固定翼の無人機を作成しました。無人機は万が一を考えてラダーやエレベーター、エルロンを搭載していますが、最終的にはおもりを翼の端から端まで移動させる「質量アクチュエーションシステム」での航行を目標としています。
 
現在Vengate氏はAtilla Dogan助教授のサポートを受けて、チームで機体の開発を進めています。このチームによれば、重量の移動によって旋回する飛行機の航行は世界でも初めてなんだそうです。
 
このような旋回システムがはたして省エネ航行などに役に立つのか、今後の研究を楽しみにしたいですね!
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引用元: 【航空工学】「おもりの移動」で旋回する画期的なミニ飛行機が実験開始 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/01/06(水) 18:20:37.80 ID:CAP_USER.net
【プレスリリース】回って、廻る、細菌べん毛 ~コマのような新しいべん毛運動が明らかに~ - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/42052

ダウンロード


概要

下權谷祐児(東北大学学際科学フロンティア研究所助教)及び石川拓司(同大学院工学研究科教授)は、石島秋彦(大阪大学大学院生命機能研究科教授)、井上裕一(東北大学多元物質科学研究所助教)、澤野耀一郎(同大学院生命科学研究科大学院生)及び分部寛道(元同大学院生命科学研究科大学院生、現同大学院医工学研究科大学院生)との共同研究において、細菌のべん毛(細菌の表面から生えている細長い繊維)が「スピン+旋回運動」というコマのような回転挙動をしていることを実験により見出しました。また独自の理論により、その回転メカニズムは、べん毛が作り出す流れで説明できることを明らかにしました。

本研究の成果は、細菌のべん毛運動の裏に潜む物理法則をあぶり出すものであり、べん毛モーターの理解と制御に向けた重要な一歩となることが期待されます。

本成果は、2015年12月22日(火)10時(UK時間)、Scientific Reports誌(オンライン版)に掲載されました。

なお、本研究の一部は、日本学術振興会科学研究費補助金の助成を受けて行われました。

続きはソースで

引用元: 【細菌学】回って、廻る、細菌べん毛 コマのような新しいべん毛運動が明らかに

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1: 2015/08/24(月) 07:41:52.03 ID:???.net
【動画】糸を使わずに自在に空を飛ぶクモを発見 | ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/15/082100229/

http://assets.nationalgeographic.com/modules-video/assets/ngsEmbeddedVideo.html?guid=0000014f-3d55-dd5e-a75f-3d5539580001
セレノプスというクモは正確に滑空して木の幹にとまることができることがわかった。ふつうは一発で幹にとまることができる。最初に失敗しても・・・次にはとまる。落下しながら前肢で舵取りをして急旋回することができる。

画像
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/15/082100229/01.jpg
落下するセレノプスは、空中で猫よりも素早く体勢を整えて滑空することができる。(PHOTOGRAPH BY STEPHEN P. YANOVIAK)

 クモが糸をパラシュートのように使って空を飛ぶことは、よく知られている。けれども今回、熱帯地方に生息するある種のクモが糸を使わずに飛べることが明らかになった。熱帯雨林の樹冠で暮らすこのクモは、落下したときに滑空しながら体勢を整え、近くの木の幹に飛び移ることができる。 

 8月19日に『Journal of the Royal Society Interface』誌に発表された論文によると、この命知らずのクモたちは、伸ばした前肢を空中で動かすことで、行きたい方向に進むことができるという。

 研究チームを率いた米ルイヴィル大学のスティーヴン・ヤノヴィアク氏は、熱帯地方の節足動物の生態を研究しているが、「クモが滑空できるとは思っていませんでした」と言う。

 クモたちが滑空できるようになったのは、ふだん樹冠で暮らす彼らにとって、天敵がうようよしている地面より、木の幹のほうがましだからかもしれない。(参考記事:「ピンクのクモと透明のゴキブリ」)


落下試験

 ヤノヴィアク氏の研究チームは、数年前から、自由自在に滑空できる虫を探している。調べ方は単純で、高いところから虫を落としてみるだけだ。

 この「落下試験」により、未成熟のカマキリやバッタのほか、多くの種類のアリが、進行方向を制御しながら下降できることが示された。しかし、彼らが最初に調べたクモは滑空することができなかった。
(参考記事:「キツツキに乗って空を飛ぶイタチ、写真はホンモノ?」)

 いろいろなクモを試した彼らが最後にたどりついたのが、セレノプス(Selenops)というアワセグモ科の大型のクモだった。セレノプスはアメリカ大陸の熱帯地方などに生息し、体長は数cmになるが、体高はわずか数mmで、その平べったい姿から「フラッティ(ぺちゃんこ)」という愛称がついている。

 セレノプスは動きが素早く、その多くは木の幹そっくりに擬態しているので、動かないかぎり見つけるのはほとんど不可能だ。

 ヤノヴィアク氏らは、実験に使うセレノプスを捕獲するため、パナマとペルーに赴いた。パナマではジャングルの木に登り、驚いて逃げ出すクモを片っ端からビニール袋に入れていった。ペルーの熱帯雨林では、高い樹冠に観察用通路が設置されているため、より簡単にセレノプスを捕獲できた。

続きはソースで

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 ヤノヴィアク氏は、「実に見事な滑空でした。クモは糸を使わずに上手に飛ぶことができるのです」と語った。(参考記事:「「青仮面」の新種のクモを発見」)

文=Traci Watson/訳=三枝小夜子

引用元: 【動物行動学】クモ「セレノプス」は糸を使わずに正確に滑空することができる 前肢を使って巧みに旋回

クモ「セレノプス」は糸を使わずに正確に滑空することができる 前肢を使って巧みに旋回の続きを読む
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