天気とカエリ

「さっきまで完璧だったカエリが悪くなった、これは気圧が変化したせいだな」という先達の発言が記憶にある。

「さすが達人の域ともなるとそのレベルで差が出るのか」と思う反面、「そんなに影響がでるものかいな」と思ったのも事実。

毎回カエリが違う自由奔放な飛ばし屋には口にする機会のないセリフだが、ヒョットしたら私の周りだけ毎回気圧が変化しているのかもしれない。

飛行に関係のありそうな気象条件について調べ、その空力特性への影響をFlow5で計算してみた。

天候の要素は「気温」、「気圧」、「湿度」で良いだろう。

飛びに影響のある物性は、空気の密度と粘性。前者は揚力や抗力の式に入っており、後者はレイノルズ数のパラメーター。

空気密度

温度 Up → 密度 Down    ：空気分子の運動が激しくなって空気が薄くなるため  

気圧 Up → 密度 Up ：同じ空間に閉じ込められる空気分子が増えて、空気が濃くなる

湿度 Up → 密度 Down ：空気分子より軽い水蒸気が空気分子を追い出すので、空気は軽くなる

温度。気圧と空気密度の関係のグラフを下に示す。

空気密度は天気の影響をそれなりに受ける

気温が20℃から30℃に上昇すると空気密度が約0.6g/cc低下する。

この変化は気圧が30hPa低下した場合にほぼ等しい。気圧の1日の変化は数hPa（1年でみても東京の8月平均が1008hPa、1月が1018hPaと10hPa）と、気温に換算すると2℃の変化程度だ。

粘性

温度 Up → 粘性  Up    ：空気分子の運動が激しくなって衝突回数が増加し、流れへの抵抗＝粘性が増す  

気圧 Up → 粘性 Neutral ：ほとんど変わらない

湿度 Up → 粘性 Neutral ：ほとんど影響なし

天候による粘性の変化は小さい。最も影響の大きい気温の場合でも、20度から30度に上昇して粘性係数が2％増す程度。

前段で、温度・気圧の変化が空気密度と粘性に影響をあたえるが、その効果は温度のほうが大きいおおよそ2.5倍大きいことがわかった。

気温が20℃から25℃に上昇した場合の空気密度と動粘性係数の変化は次の通り。翼弦長30mmの機体が5m/sで飛行していた場合のRe数も並置した。

空気密度 1.204 → 1.184  [g/cc]

動粘性係数 1.507 → 1.552  [m^2/s]

Re数 9954 →  9665

計算結果を下に示すが、ご推察の通り、全く違いが認められない。

気温や気圧のせいでカエリが変化するというのは単なる気のせい、思い込みの可能性が高くなってきた。

ただしさっき迄上手にカエッていた機体が、不調になること自体は誰もが経験したことのある事実。そこには何らかの原因がある。その原因は1つではないかもしれないし、おそらく共通ではないだろう。

私が思いつことを2、3書いておきますので、ご意見、コメント、ならびに読者の経験に基づいた推定原因をお寄せいただきたい。以下に追記していきます。

気温・湿度・日光などによる機体の微妙な型崩れ

• 尾翼を僅かにさすっただけでカエリが変化するほど微妙な機体だから、気象・環境その他の何らかの影響で型くずれした

カタパルトゴムの劣化

• • ゴムの引きが弱いとカエリがうまくいかないことがある（それ自体の原因もよくわからないのだが）。繰り返しの使用でゴムが劣化して初速が低下して、引きの弱い射出になってしまった。

射出時の機体の傾け方が弱い

• • 右利きの場合、射出時に機体を僅かに右に傾けるように指導されたことがあるのではないだろうか。石井さんのKFC通信のページ8には「発航時にわずかに右に傾けて打出されていた機体は直進力が怪しくなって、機首上げに転じたあたりから右方に回頭を始める」という記述もある。

  • この傾け方が不十分だと、十分な右回頭ができずに直行直帰になることが多いようだ

＊＊ ご意見おまちしております ＊＊

また、天気、天候の「飛び」への影響についてもコメントがあればぜひお願いします。