飛行機が飛ぶ仕組みクイズ
揚力、推力、抗力、重量。飛行機が空を飛び続ける仕組みを読んで、10問に挑戦しましょう。
4つの力
飛んでいる飛行機には、4つの力が働いています。重力は機体を下に引き、翼が生み出す揚力は機体を上に押し上げます。エンジンが生む推力は機体を前に進め、空気が押し返す抗力は機体を後ろに引き留めます。
離陸するには、翼が生む揚力が機体の重さを上回るまで加速できるだけの推力が必要です。一定の高さをまっすぐ飛んでいるときは力がつり合っていて、揚力は重力と、推力は抗力と等しくなっています。
ジェットエンジンは、空気を吸い込んで圧縮し、そこで燃料を燃やして後ろへ勢いよく噴き出すことで推力を生みます。プロペラは、回転する羽根で空気を後ろへ押し出して推力を生みます。
翼が揚力を生むしくみ
翼は、そばを流れる空気を下向きに曲げるような形と角度になっています。空気を下に押すと、翼は上に押されます。これは、すべての作用には大きさが等しく向きが反対の反作用があるという、ニュートンの第3法則のとおりです。
同じ流れによって、翼の上側の気圧は下側より低くなり、翼は上へ引かれ、押されます。この2つは、同じ揚力を別の見方で説明したものです。
翼を少し上に傾ける、つまり迎え角を大きくすると、揚力は増えます。ただし、それにも限度があります。傾けすぎると空気が翼の上面をなめらかに流れなくなり、翼は失速します。
操縦と巡航
パイロットは、翼と尾翼にある可動部分を使って操縦します。翼の補助翼（エルロン）は機体を左右に傾けます。尾翼の昇降舵（エレベーター）は機首を上下に向け、方向舵（ラダー）は機首を左右に向けます。
大型の旅客機は、空気の薄い高度約10〜12キロメートルを巡航します。空気が薄いと抗力が小さくなるので燃料が少なくて済み、しかも雲や天気の多くより上を飛べます。
翼の後ろからせり出すフラップは、低速での揚力を増やします。離陸や着陸のときにフラップが広がっているのは、そのためです。