航空学 において、弦と は、気流の方向に平行な翼 型断面の前縁 と後縁 を結ぶ仮想の直線セグメントである。 弦長は 、後縁と前縁の間の距離である。[ 1 ] [ 2 ] 主弦を定義するために使用される前縁上の点は、最小半径の表面点である場合がある。[ 2 ] タービン翼型の場合、弦は、凸面を上にして置いたときに2次元ブレード断面の前部と後部が平面に接する点を結ぶ線によって定義される場合がある。[ 3 ]
航空機の主翼、水平尾翼、垂直尾翼、プロペラ/ローターブレードはすべて翼型に基づいており、その幅を表すのに「コード」または「コード長」という用語が使われ ます。 主翼、 水平 尾翼、 プロペラ のコードは、気流の方向に沿って前縁と後縁の間の距離を測定することによって求められます。(主翼がテーパーや後退角ではなく長方形の平面形状 をしている場合、コードは気流の方向に沿って測定した主翼の幅になります。)コードという用語は 、航空機の翼フラップ 、補助翼 、方向舵 の幅にも適用されます。
多くの翼は長方形ではないため、位置によって弦長が異なります。通常、弦長は翼が機体の胴体 に接合する部分(根元弦長 と呼ばれる)で最大となり、翼端に向かって翼に沿って短くなります(翼端弦長 )。ほとんどのジェット機はテーパー付き 後退翼 設計を採用しています。さまざまな翼形状を比較できる特徴的な数値を提供するために、平均空力弦長 (MAC と略される)が使用されますが、計算は複雑です。平均空力弦長はピッチングモーメントの計算に使用されます。[ 4 ]
航空機推進用のターボジェットエンジン 、ターボプロップエンジン 、ターボファンエンジンなどの ガスタービン エンジンにおける圧縮機およびタービン翼型についても、翼弦を定義することができる。
標準平均コード 標準平均弦長(SMC)は、翼面積を翼幅で割った値として定義されます。[ 5 ]
SMC = S b 、 {\displaystyle {\mbox{SMC}}={\frac {S}{b}},} ここで、 S は翼面積、b は翼幅である。したがって、SMCは、与えられた翼と同じ面積と翼幅を持つ長方形翼の翼弦である。これは純粋に幾何学的な図形であり、空気力学 ではほとんど使用されない。
平均空力翼弦長 後退翼の翼弦。この図では、後縁の後退角が変化する点でMAC(最大許容角)が発生していますが、これはこの翼に限った偶然です。一般的にはそうではなく、単純な台形以外の形状の場合は、このセクションで説明する積分を評価する必要があります。 平均空力弦長(MAC)は次のように定義されます。[ 6 ]
マック = 2 S {\displaystyle {\mbox{MAC}}={\frac {2}{S}}} ∫ 0 b 2 c ( y ) 2 d y 、 {\displaystyle \int _{0}^{\frac {b}{2}}c(y)^{2}dy,} ここで、 y は翼幅方向の座標、c は座標y における翼弦長である。その他の項はSMCと同様である。
MACは翼全体の二次元表現です。翼全体の圧力分布は、 MACの空力中心にかかる単一の揚力と、その中心周りのモーメントに還元できます。そのため、MACの長さだけでなく、位置も重要となることがよくあります。特に、航空機の 重心 (CG)の位置は、通常、MACの前縁から重心までの距離をMAC自体に対する割合として、MACを基準として測定されます。
長方形の平面形状の翼の長さ(またはスパン )と翼弦の比はアスペクト比 として知られており、翼が生み出す揚力誘導抗力 の重要な指標です。 [ 7 ] (平面形状が長方形でない翼の場合、アスペクト比はスパンの二乗を翼平面形状面積で割った値として計算されます。)アスペクト比が高い翼は、アスペクト比が低い翼よりも誘導抗力が小さくなります。誘導抗力は低速時に最も顕著になります。これがグライダーが 細長い翼を持つ理由です。
先細りの翼 面積 (S w )、テーパー比 (λ {\displaystyle \lambda } )と翼幅(b)から、翼幅上の任意の位置における弦長は次の式で計算できます。[ 8 ]
c ( y ) = 2 S w ( 1 + λ ) b [ 1 − 1 − λ b | 2 y | ] 。 {\displaystyle c(y)={\frac {2\,S_{w}}{(1+\lambda )b}}\left[1-{\frac {1-\lambda }{b}}|2y|\right].} どこ
λ = C T 私 p C R o o t {\displaystyle \lambda ={\frac {C_{\rm {Tip}}}{C_{\rm {Root}}}}}
参考文献 ↑ LJ Clancy (1975)『空気力学』 第5.2節、Pitman Publishing Limited、ロンドン。ISBN 0-273-01120-0 1 2 Houghton, EL; Carpenter, PW (2003). Butterworth Heinmann (編). 工学系学生のための空気力学 (第 5 版). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-5111-3 。 18ページ↑ https://www.abbottaerospace.com/downloads/nasa-sp-290-turbine-design-and-application/、p.66 2024年12月14日にWayback Machine に アーカイブ済み ↑ 飛行機の設計、ダロール・スティントン著、1984年、 ISBN 0 632 01877 1 26ページ ↑ V., Cook, M. (2013). Flight dynamics principles : a linear systems approach to aircraft stability and control (3rd ed.). Waltham, MA: Butterworth-Heinemann. ISBN 9780080982427 OCLC 818173505 {{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)↑ Abbott, IH、および Von Doenhoff, AE (1959)、『翼断面理論』 、第 1.4 節 (27 ページ)、Dover Publications Inc.、ニューヨーク、標準図書番号 486-60586-8 ↑ カーモード、AC(1972)、『飛行力学』 、第3章(第8版、103ページ)、ピットマン出版、ロンドンISBN 0-273-31623-0 ↑ Ruggeri、MC、(2009)、 Aerodinámica Teórica 、Apuntes de la materia、UTN-FRH、Haedo、ブエノスアイレス
外部リンク Auld, Doug (2025-09-09). "Aerodynamics for Students" . www.ae.su.oz.au . 2004-10-31 のオリジナルからアーカイブ済み。2018-04-13に 取得 。 平均空力弦長(MAC)の算出 画像ベースの平均空力弦長(MAC)計算機