コード（航空学）

航空学では、翼弦とは、翼の前縁と後縁を結ぶ仮想の直線である。翼弦長とは、後縁と、翼弦が前縁と交差する点との間の距離である。^{[1] [2]}翼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]タービン翼の場合、翼弦は、2次元ブレード断面の前面と後面が凸面を上にして置いたときに平面に接触する点の間の線によって定義される場合がある。^[3]

航空機の翼、水平安定板、垂直安定板、プロペラ/ローターブレードはすべて翼断面に基づいており、翼弦または翼弦長という用語はその幅を表すためにも使用されます。翼、安定板、プロペラの翼弦は、気流の方向における前縁と後縁の距離を測定することによって決定されます。(翼がテーパーや後退角ではなく長方形の平面形状である場合、翼弦は単に気流の方向で測定された翼の幅です。) 翼弦という用語は、航空機の 翼フラップ、エルロン、ラダーの幅にも適用されます。

この用語は、航空機の推進用ターボジェット、ターボプロップ、ターボファンエンジンなどのガスタービンエンジンのコンプレッサーやタービンの翼にも適用されます。

多くの翼は長方形ではないため、位置によって翼弦長が異なります。通常、翼弦長は、翼が機体と接合する部分（翼根弦と呼ばれる）で最大となり、翼端に向かって翼に沿って短くなります（翼端弦と呼ばれる）。ほとんどのジェット機は、テーパード スイープ翼設計を採用しています。さまざまな翼形状間で比較できる特性値を提供するために、平均空力弦（略してMAC）が使用されますが、計算は複雑です。平均空力弦は、ピッチングモーメントの計算に使用されます。^[4]

標準平均翼弦長（SMC）は翼面積を翼幅で割った値として定義される：^[5]

${\displaystyle {\mbox{SMC}}={\frac {S}{b}},}$

ここで、 Sは翼面積、bは翼幅です。したがって、SMC は、指定された翼と同じ面積と翼幅を持つ長方形の翼の翼弦です。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ません。

平均空力弦長（MAC）は次のように定義される：^[6]

${\displaystyle {\mbox{M​​AC}}={\frac {2}{S}}}$${\displaystyle \int _{0}^{\frac {b}{2}}c(y)^{2}dy,}$

ここで、yは翼幅に沿った座標、c は座標yにおける弦です。その他の項は SMC と同じです。

MAC は翼全体の 2 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、その周りのモーメントにまで縮小できます。したがって、MAC の長さだけでなく位置も重要に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 を基準として測定され、MAC 自体に対する MAC の前縁から CG までの距離のパーセンテージとして表されます。

右の図は、MAC が前縁スイープまたは後縁スイープが変化するポイントで発生することを示していることに注意してください。これは単なる偶然です。一般に、これは当てはまりません。単純な台形以外の形状では、上記の積分を評価する必要があります。

長方形の平面形状の翼の長さ（または翼幅）と翼弦の比はアスペクト比と呼ばれ、翼が作り出す揚力誘導抗力の重要な指標です。 ^[7]（長方形でない平面形状の翼の場合、アスペクト比は翼幅の2乗を翼平面面積で割って計算されます。）アスペクト比の高い翼は、アスペクト比の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。グライダーの翼が細長いのはそのためです。

翼面積（Sw）、テーパー比（）、翼幅（b）がわかれば_、翼幅上の任意の位置での翼弦長は次の式で計算できる：^[8]${\displaystyle \lambda}$

${\displaystyle c(y)={\frac {2\,S_{w}}{(1+\lambda )b}}\left[1-{\frac {1-\lambda }{b}}|2y|\right].}$

どこ

${\displaystyle \lambda ={\frac {C_{\rm {Tip}}}{C_{\rm {Root}}}}}$

• 学生のための空気力学
  • ウェイバックマシン:[1]
• 平均空力弦長 (MAC) の求め方
• 画像ベースの平均空力弦長 (MAC) 計算機