こんにちは。宮城県仙台二華中学校２年の三浦晴喜です。

今回は、第７回の浅井圭介先生による「飛行のサイエンス～紙ヒコーキから火星飛行機まで ～」の講義の際に制作した、紙を折って作るヘリコプターの改良に挑戦してみました。

その講義で、「アルソミトラ」という植物の種を真似たグライダーを制作しましたが、その際に『グライダーの羽を上向きに反らせると長く飛ぶようになる』ということを教えていただきました。

ならば、同じようにヘリコプターの羽も上向きに反らすと長く飛ぶようになるのか、ということが気になり、実験を行いました

【実験】

使うもの　NASAのホームページから印刷した、ヘリコプターの型紙

組み立てて使い、片方は羽をまっすぐに、もう片方は羽を上向きに反らしておく。

※右側が羽をまっすぐにしたもの　左側が羽を上に反らせたもの

手順

①高さ1.5mのところからヘリコプターを落とす。

②地面に着くまでの時間（滞空時間）をストップウォッチで測る

③この作業を２つのヘリコプターで、それぞれ３回ずつ行う

【結果】

羽をまっすぐにしたヘリコプター

１回目　2.13秒　２回目　2.23秒　３回目　2.30秒　平均　2.22秒

羽を上向きに反らしたヘリコプター

１回目　2.03秒　２回目　2.39秒　３回目　2.12秒　平均　2.18秒

【考察】

羽を上向きに反らさず、まっすぐにした方が長く空中に留まるということがわかりました。また、実験中に、ヘリコプターの羽の回転速度が、上向きに反らしたほうが遅くなっていることに気づきました。つまり、羽を上にそらすことによって、回転回数が減り、発生する揚力が減ってしまって、その結果滞空時間が短くなってしまったと考えました。

感想

実験前には、滞空時間はもっと伸びると思っていましたが、逆効果になってしまい、とても意外でした。

また、この結果から、羽の回転する回数が増やせればもっと滞空時間が伸ばせるのではないかという考えが浮かんだので、どのようにすれば回転数を増やせるのか考えたいです。

参考文献

NASA　JPL　Make a Paper Mars Helicopter

https://www.jpl.nasa.gov/edu/learn/project/make-a-paper-mars-helicopter/ 参照2024/06/29

GIGAZINE NASAが火星ヘリコプター「インジェニュイティ」のペーパークラフトを無料公開していたので作ってみた
https://gigazine.net/news/20210407-make-paper-mars-helicopter-ingenuity/ 参照2024/06/29

浅井圭介　監修　最強に面白い飛行機, NewtonPress, 2024, 195p.

投稿者 : 宮城県仙台二華中学校