人力飛行機のプロペラとは

はじめに

　皆さんこんにちは。「空飛ぶエンジニア」を運営しているしょくーんです。人力飛行機と聞くと、多くの人は「人がプロペラを漕いで空を飛ぶ飛行機」というイメージを持つと思います。しかし、人が発生できる出力は、わずか数百W程度しかありません。その限られたエネルギーで飛行するためには、プロペラに非常に高い効率が求められます。この記事では、人力飛行機のプロペラがどのような仕組みで推力を生み出しているのかを解説します。

人力飛行機のプロペラとは

　人力飛行機には機械式エンジンが搭載されていません(人間式エンジンは積まれてる)。パイロットがペダルを漕ぐことでチェーン駆動、ベルト駆動やシャフト駆動を介してプロペラを回転させ、その回転によって推力を発生させています。

人力飛行機のプロペラ設計

　鳥人間コンテストで使用されるプロペラはチームごとに設計されています。設計ではxfoil、xflr5やxroterの解析ツールを使っているチームが多いです。設計期間は、1ヶ月程です。

人力飛行機のプロペラ製作

　設計したプロペラは、そのまま性能を発揮できる訳ではないです。人力飛行機のプロペラは、軽量化が極めて重要です。近年、バルサペラ(バルサで作るプロペラ)からカーボンペラ(カーボンで作るプロペラ)に移り変わるチームが多くなっています。この理由として、バルサペラは１ブレード重量下限限界が300g程と言われる中、カーボンペラは1ブレード200g程で作れてしまうからです。またカーボンペラはバルサに比べて剛性があり、撓みにも強い利点があります。私たちチームはバルサペラなので、カーボンペラに挑戦しようとしているところです。製作期間は、1ヶ月程です。