翼型と揚力の関係

翼型と揚力の関係

翼の断面形のことを翼型といいます。

亜音速流中で使用される翼の翼型は、前縁は丸くなっており、後縁は尖って薄くなっており、全体的に反りがついている場合が多いです。

翼型のまわりを空気が流れると、翼の上面では流れが速くなり、翼の下面では流れが遅くなり、ベルヌーイの定理より、上面の圧力は低くなり、下面の圧力は高くなります。そのため、全体として、空気から翼に対して翼を浮かせようとする上向きの力が発生します。

翼に発生する上向きの力をとします。この力を流れに対して直角な方向と流れに平行な方向の2つの方向に分解します。このとき流れに直角な方向の成分を揚力、流れに平行な方向の成分を抗力または抵抗といいます。

一般的に流体中を運動する物体は、まわりの流体から運動を妨げようとする抵抗を受けます。しかし、翼型では運動方向に対して直角方向に近い向きの力が発生し、この力は揚力成分が大きく、抵抗成分が小さいものです。

そのため、翼型を連ねて翼を作ると飛行機のようにものを浮かせることができます。