カラスの不安定性

航空力学において、クロウ不安定性、またはVCI 渦クロウ不安定性は、非粘性線渦不安定性であり、発見者の SC クロウにちなんで名付けられました。クロウ不安定性の影響は、大型航空機の背後の上空で、翼端渦がエンジンの飛行機雲と相互作用し、飛行機雲の形状に目に見える歪みが生じるときによく観察されます。

クロウ不安定性は渦対不安定性であり、通常はいくつかの段階を経ます。

• 一対の反対方向に回転する渦が互いに作用し、渦の形状における小さな正弦波の歪みを増幅します (通常、システム内の初期の乱れによって生成されます)。
• 波は、初期の擾乱の性質に応じて、対称モードまたは反対称モードのいずれかに発達します。
• これらの歪みは、ある渦から別の渦への相互作用と、渦自体の「自己誘導」の両方によって増大します。これにより、渦波の振幅が指数関数的に増大します。
• 渦の振幅は臨界値に達して再結合し、渦輪の連鎖を形成します。

飛行中の飛行機の翼は、少なくとも 1 対の後流渦を発生させます。これらの渦は、飛行機が通過した後も長時間にわたって持続するため、後流乱気流の主な発生源となります。後流渦の減衰が各渦の中心における粘性効果のみによるものである場合、減衰は非常に遅いため、飛行機の背後数百マイルにわたって持続することになります。実際、これらの渦は数十マイルしか持続しません。これらの渦が崩壊するもう 1 つの原因は、クロウ不安定性などの大規模な不安定性です。^[1]

• Crow, SC (1970). 「一対の後続渦の安定性理論」. AIAA Journal . 8 (12): 2172–2179. Bibcode :1970AIAAJ...8.2172C. doi :10.2514/3.6083.
• サフマン、PG（1992）。渦動力学。ケンブリッジ大学出版局。ISBN 978-0-521-47739-0。

• サイエンティフィック・アメリカン：カラスの不安定性
• 写真: ザ・クロウ・インスタビリティ