こんにちは、けいタンです。
今回はヘリコプターに関する雑学について紹介していきます。
今回のテーマについて
今まで様々な乗り物に関する雑学を紹介しましたね。
飛行機や船、人工衛星にロケット…さらにはジェットコースターのことにも触れていきました。
そして今回、着目すべき乗り物はヘリコプターです。
そしてヘリコプターといえば、飛行機と同じく空を飛ぶ乗り物ですよね。
ですが、飛行機とは見た目が全然違います。
そこで今回は、
「ヘリコプターはどうやって飛んでいるのか？」
というテーマについて考えていきます。
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ではまずは、結論から始めていきます。
今回のテーマに対する解答
ヘリコプターはどうやって飛んでいるのか？というテーマに対する模範解答は、
上のプロペラで揚力と反作用を生み出し、おしりのプロペラで機体を安定させて飛んでいる
ということになります。
勘のいい方は…
揚力については勘のいい方は気づいたかと思います。
なぜなら飛行機が空を飛ぶのにも揚力という力がはたらいていたからです。
また、反作用についてはここ何回かずっと取り上げていますね。（笑）
例えば、前回取り上げた「ロケットが宇宙まで飛べる仕組み」には「作用・反作用」が関係していましたね。
また、前々回取り上げた「アーチ橋が安定している理由」にも「作用・反作用」が大きく作用していました。
ということで、今回の「ヘリコプターの飛ぶ仕組み」のことにも「作用・反作用（とくに反作用）」が少なからず関係します。
科学の面白さを感じてください！
前回にもいいましたが、こういう一見すると全く関係がなさそうな
「アーチ橋とヘリコプター」や「スキージャンプとヘリコプター」が
少なからず1つは同じ物理原理によって構成されているというところが面白いですよね。
（皆さんも「面白い」と感じてください笑）
それではここからはいつも通り、ヘリコプターが飛べる理由の詳細を見ていきましょう。
※参考記事：作用・反作用～ロケットが宇宙まで飛べる仕組み～056（科学⑪） – (keitan-zatsugaku.com)
↑遥か彼方な宇宙まで飛んでいくロケットのその仕組みについて物理法則を分かりやすく交えながら解説しました！
※参考記事：揚力～なぜ飛行機は空を飛べるのか～014（科学④） – (keitan-zatsugaku.com)
↑意外と知らない飛行機が空を飛べる秘密について知りたくありませんか？
※参考記事：反作用～なぜスキージャンプはうまく着地できるのか～026（科学⑥） – (keitan-zatsugaku.com)
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ヘリコプターのメインローター
そもそもヘリコプターは、機体上部についたプロペラ（回転翼）を回転させて飛びますよね。
この機体上部のプロペラ（回転翼）をメインローターと呼びます。
実はメインローターの断面の形は、飛行機の主翼と似ています。
揚力と反作用のはたらきによって…
そして上部が盛り上がっているため、空気の流れに変化が生じ、上部の気圧が下部に比べて低くなります。
ここから揚力を得て、さらにお正月のたこ揚げを想像してもらうと分かりやすいのですが、
たこ揚げと同じように反作用を受けてヘリコプターの機体は浮かび上がるのです。
しかしながら、言葉だけだと分かりにくい方もいるかと思いますので、
下の図を参考に考えてもらうとよいのではないかと思います。
まぁとにかく、ヘリコプターはメインローターによる揚力と反作用の影響をうまいこと利用して飛んでいるのです！
ヘリコプターのテイルローター
先ほど言ったように、メインローターによって発生する揚力と反作用のおかげでヘリコプターは飛んでいるのですが、
メインローターだけだと、皆さんも何となく予想がつくのかもしれませんが、
機体はメインローターの回転と逆方向にぐるぐる回ってしまいます。
そうならないためにもヘリコプターは、機体の後方にテイルローターという小さな翼が付いているのです。
テイルローターのはたらき
機体の後方に付いているテイルローターは、メインローターとは違う方向（逆向き）に回転します。
これによって、メインローターの回転する力を相殺し、機体の向きを整えているのです。
ちなみに、テイルローターの代わりに後ろから空気を噴射することで、
機体全体を安定させるヘリコプターもあります。
おまけ～思い通りの方向に進むには？
おまけなんですが、ヘリコプターは機体ごとメインローターを傾けることで、
思い通りの方向に飛ぶことができます。
そして、空中の同じ場所に静止する（ホバリング）こともできるのです！
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まとめ～2つのプロペラで機体を飛ばしている！
いかがだったでしょうか。
では今回もいつも通り、最後にまとめをして終わりにしましょう。
確認しておくべきヘリコプターに関する4つのこと
- ヘリコプターはメインローターによる揚力と反作用の影響を利用して飛ぶことができる。
- ヘリコプターがメインローターの回転と逆方向にぐるぐる回ってしまわないように、機体の後方にテイルローターという小さな翼が付いている。
- テイルローターはメインローターとは違う方向に回転することで、メインローターの回転する力を相殺し、機体の向きを整えている。
- ヘリコプターは機体ごとメインローターを傾けることで、思い通りの方向に飛ぶことができる。
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では今日はここまでです。最後までご覧くださりありがとうございました。
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また明日お会いしましょう。けいタン
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