あんなに重いのに飛行機はなぜ飛ぶことができるの?

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あんなに重いのに飛行機はなぜ飛ぶことができるの?

2015.07.31

提供元:マイナビ進学編集部

あんなに重いのに飛行機はなぜ飛ぶことができるの?

飛行機はその機体の重さもさることながら、多くの人間を乗せて空を長時間コントロールしながら飛ぶことができます。今回は、飛行機の飛ぶ仕組みについて考えてみましょう。

この記事をまとめると

  • 飛行機が飛ぶ仕組みには時代によって諸説あったらしい
  • 航空機業界におけるコンピューター技術の進歩はめざましい
  • 航空機の設計・製造はグローバル化している

航空機の設計・製造は英語が必須のグローバルな世界

こうした航空機は安全性を確保するために、作る際にも多くの決まりごとがあります。その多くが、欧米の規格で、英語やドイツ語などで書かれています。航空機の設計・製造を行うにはまず、これらの文献を読めるようになることが先決です。

また多くの乗客を運ぶ旅客機を製造し、世界中で販売するためには、アメリカやヨーロッパで型式証明というものを取得しなければなりません。そのためには、設計や製造方法に問題がないことを証明する膨大な英語の資料を作成したり、厳しい生産管理方法の導入や、それに対応できるメーカー探しなどが必要です。

このように航空機の製造は、英語が必須のグローバルな世界です。ホンダが日本ではなく、アメリカでジェット旅客機の開発を行っているのも、こうしたことが理由になっているのでしょう。

飛行機が空に浮かぶのはどうして?

上空を飛んでいる飛行機を何気なく見ていますが、飛行機が空を飛べる仕組みについて考えたことはありますか? 空気より重い飛行機が浮くのはどうしてでしょうか。

飛行している翼に加わる上向きの力は、翼の上と下での圧力の差によって生じる、ということが長い間説明されてきました。飛行機の翼の断面の形を見ると、下面は平で上面は丸い形をしていますね。このため上面の長さが下面より長くなり、上を通る空気の方が下を通る空気より速くなります。これにより生じる圧力差が翼に加わり、「揚力」になるというような考え方です。実際の飛行機もこのような考え方に基づいて作られてきています。

しかし、飛行機が飛ぶ仕組みとしては、これとは別の考え方もあります。作用・反作用を用いた説明です。翼の断面の末端では空気は下向きに流れています。その反作用として、翼に上向きの力が加わり、機体が浮き上がるというものです。

このように飛行機が飛ぶという、わたしたちにとって当たり前と思えるようなことでも、時代によっていろんな考え方が生まれ、専門家の間での議論がありました。

今や自動操縦も当たり前に

飛行機にかぎらず乗り物の外形をデザインする場合は、こうした空気の流れを検討する必要があります。そして、研究が進むにつれて考え方も変わって来ています。新幹線の先頭車の形が最初の0系からどんどん変わってきているのも、こうした研究の成果によるものです。

こうした研究の成果とコンピューター技術が結びつき、飛行機はただ飛ぶだけではなく多くのことが可能となってきていますが、その一つが自動操縦です。実は普通の旅客機でも、離陸以外は自動でできるようになってきています。軍事用では無人の偵察機などすべてを自動で行えるものも登場していますし、将来は戦闘機も無人なると予測されています。また、最先端の戦闘機などでは、戦闘時により相手より有利な立場に立つために、飛行機の性能の限界に近い飛行を行う必要がありますが、失速して墜落しないように、コンピューターによって制御されています。

このように、空を飛ぶ仕組みが議論されていた時代を経て、現在はコンピューター制御で飛行する仕組みの導入が当たり前になりました。わたしたちが普段何気なく利用している乗り物や使用している機械にも、先人たちの知恵と技術の歴史が詰まっているのです。

この記事のテーマ
自動車・航空・船舶・鉄道・宇宙」を解説

陸・海・空の交通や物流に関わるスキルを学びます。自動車、飛行機、船舶、鉄道車両などの整備・保守や設計・開発、製造ラインや安全の管理、乗客サービスなど、身につけるべき知識や技術は職業によってさまざまで、特定の資格が求められる職業も多数あります。宇宙については、気象観測や通信を支える衛星に関わる仕事の技術などを学びます。

「自動車・航空・船舶・鉄道・宇宙」について詳しく見る

この記事で取り上げた
「航空管制官」
はこんな仕事です

国家公務員である航空管制官は、航空機が安全に運行できるようにレーダーと無線電話などで航空機に離発着の誘導指示や許可を与える。多くの航空機が飛び交う空港内では航空管制官が飛行状況を把握し、次々と複数の航空機へ主に英語で指示を出さなければならず、細心の注意と集中力のほか、語学力も必要になる。航空管制官になるには「国家公務員試験」に合格後、さらに「航空管制官採用試験」を受け、航空保安大学校での1年間の研修が義務付けられているが、採用試験には21歳以上、29歳未満の条件がある。

「航空管制官」について詳しく見る