旅客機はけっこう柔らかい?

旅客機が空中を飛んでいるときは「主翼には下から上に引き上げる揚力」「胴体には下に引っ張られる重力」がかかっています。力の関係としては、主翼と胴体が反対方向に向かっているのですから、その接続部分は、あちらとこちらを引きちぎるような形でひっぱられているのです。

飛行中の主翼は上方にしなって、地上では下向きにたわんでいます。そんなに機体がしなったり、たわんだり、大丈夫なのか心配になりますが、機体はある程度、変形してもいいように、柔軟性があります。

機体は丈夫な材料を使い、頑丈な構造をしていなければなりませんが、300~400tもある機体を、時速800~900kmの速さで飛ばすのです。

そこにはさまざまな理由から「摩擦」や「抵抗」が生じます。飛行中に遭遇する突風。急な気流の変化。他にもいろいろな原因が、機体に負担をかけます。

そのとき、全く変形しない硬い機体をつくり、摩擦や抵抗に真っ向からたち向かうと、機体にかかる力を逃がす場所がなくなるので、その力がまともに機体にかかり、ますます負担を大きくします。

柔軟性を持ち、受けた力をほどよく逃がす構造にしておくほうが、機体の負担が減りますし、より大きな力に耐えられるのです。柳の枝が折れにくいのと同じ理屈で「しなやかさ」のある材料や構造のほうが、より強く、より厳しい環境に耐えられます。

旅客機の耐久性テストでは、頑丈さも大切なのですが、主翼が十分にしなるかどうかの試験も行ないます。主翼をワイヤーで引っぱって、どれくらいしなったら折れるのかを調べるのです。

たとえば、ボーイング747の主翼は、通常の飛行で2m程度、悪天候でも5m未満、しなっています。

5mと聞くと驚きますが、実験では最大8mもしなっても大丈夫なことが確認されていますから、なんの心配もありません。

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