パラグライダーは危険なスポーツですか?
2007年7月12日更新

…「デルタウイング」には一つの特徴があります。その揚力中心は「弦長」の40%の位置にあり、上図に示す通りです。この形状は、特徴的な「S」字形の断面を持ち、飛行および滑空性能が非常に優れています。
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デルタプレーン。
…こうした丈夫な構造のデルタウイングと、「リベラル派」が使う「デルタ」にはどのような関係があるのでしょうか?当初、これら二つの翼はほとんど関係がありませんでした。最初の自由飛行用デルタウイングは「単層構造」でした。軽量合金製の三本のパイプにダクロン布を張り、三角形に仕上げたものでした。

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ロガロウイング。
…この翼はNASAのエンジニア、ロガロによって開発されました。当初の目的はスポーツ活動とはまったく無関係でした。軍用ミサイルの終末段階での精度に満足できず、ミサイルが終末飛行段階で、核爆弾を目的地に正確に届けるための翼の開発をロガロに依頼したのです。ロガロウイングは、ミサイルの速度が十分に低下した後、パラシュートで展開されるように設計されていました。しかし、時代が進むにつれミサイルの精度が向上し、敵が石投げ程度の兵器で撃ち落とせるほどの低速で飛行させる必要がなくなりました。結果として、ロガロの特許は公的領域に移行しました。この素晴らしいアイデアは非常にシンプルでした。アメリカでは、数名の冒険心旺盛な人々が、パイプ・布・ロープで構成されたこの装置の下に、ハムのようにぶら下がってみることを思いつきました。操縦は非常に簡単に思われました。前傾すれば俯瞰し、後傾すれば仰角を取る。その際、翼に接続されたロープで構成された「トラペーズ」を用いて、身体の重心を前後左右に移動させることで、旋回も可能でした。こうして1973年からフランスで最初の「マントア」ウイングが製造され始めました。私は1974年に最初のマントアデルタプレーンを購入しました。
…最初のウイングは、最も単純な形で作られていました。分解すると完全に平らな形になり、飛行中は両翼が円錐形に膨らんでいました。ねじれ角は非常に大きく(80度)。パイロットは翼の揚力中心(空力の合力が作用する点、揚力の中心)の後方へ身体をずらして飛行することで、翼が俯瞰する傾向を、自らの体重で補正していました。

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パイロットの体重が俯瞰モーメントを補正する。
…このタイプの機体での初飛行を今でも覚えています。有名なアルピニスト・ラシャナルの息子が購入した機体でした。彼はシャモニの「グランモンテ」で営業していました。簡単な説明の後、顧客はスキーを履いて、ハーネスとマウントで機体の下に固定され、急斜面からスキーで滑り降りて発進しました。飛行開始後は、機体の鼻先を「風帆がしっかり張るまで」下に向け続けるよう注意が促されました(海軍用語で言えば「フェーズする」)。その後、コントロールバーを10~15cm押し込むだけで、すぐに10メートルの高度に達し、150メートル程度の飛行が可能になりました。
- 空中に上がったら、何も触らない。勝手に飛んで、勝手に着陸する。
…実際に、スキーでの着陸はほとんど問題なく、わずかなカーブでも対応可能です。アックスに戻った後、すぐにマントアを注文し、宅配便で自宅に届けてもらい、地域のすべてのスキー場で独力で訓練を続けました。雪が溶けた後は、古いスキーにベビーカーの車輪を取り付けて離陸を試みましたが、当時は誰もウイングの使い方を教えているところがありませんでした。幸い、すぐに同じような「奇妙な機械で飛ぶ狂気の連中」が見つかり、走って離陸する方法を教えてもらいました。ベビーカーの車輪を使った方法よりもはるかに安全でした。
…当時私は『サイエンス・エ・ヴィエ』に記事を執筆していました。1974年にこのスポーツについての記事を発表し、おそらくその普及に貢献しました。しかし、すぐに状況が悪化しました。友人のデラコールがテレビカメラの前で事故死しました。機体が急降下し、彼はそれを制御できませんでした。すぐにパリへ行き、製造元に尋ねました。その答えは、
- 操縦ミスによるもの。フランスのマントア販売担当者が即座に述べました。
…これは嘘でした。マントアは確かに非常に危険な機体でした。その理由を説明します。上図に示すように、ロガロウイングは「骨格型断面」です。最適な迎角、いわゆる「適応迎角」と呼ばれる状態で、翼は最も効率的に働くようになっています。このとき、流れの分岐点(気流が上部と下部に分かれる点)は、剛性のある前縁パイプ上に位置します。

…飛行機の翼が空気中に移動すると、下側(イントラード)に圧力が上昇し、上側(エクストラード)に減圧が生じます。空気はこの圧力差により、下側から上側へと流れ込みます。その様子は以下の通りです:

そして、端部の渦(マージン・ヴォルテックス)が発生します。これが、高高度で湿った空気を飛行する飛行機が作る凝縮尾跡(コンデンセーション・トレール)の原因です。

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マージン・ヴォルテックス
…一言補足すると、この渦はエネルギーを消費します。これを減らすには、翼のスパンを長く(=翼のスパン比を大きく)すれば効果的です。

翼のスパン比を増やすことで、マージン・ヴォルテックスの影響を低減。
…これが、アラバストが鳩よりもよく飛べる理由であり、滑空機が非常に長い翼を持つ理由でもあります。では、なぜ戦闘機は短いスパンの三角翼(デルタ翼)を採用するのでしょうか?戦闘機は滑空機ではありません。空気を「切り裂く」能力を最優先するためです。超音速では、刃のように薄い翼断面が必要になります。その場合、二つの選択肢があります:
- 一つは、薄い直線翼(F-104戦闘機のような)を選ぶ。
- もしくは、同じ厚さでも「相対厚さ」を小さくできる、後退翼を選ぶ。
…可変幾何翼は、機械的に複雑ではありますが、両者の利点を併せ持っています。超音速では翼を折りたたんで空気を切り裂きやすくし、低速では翼を展開して滑空性能を確保します。三角翼は、非常に大きな迎角でも良好な性能を発揮するため、特別なグループに属します。

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最終降下中のコンコルド、大きな迎角で。
…このとき、二つの渦が発生し、流れを安定させる効果があります。ロガロウイング(マントア)も同様です。

…このように、大きな迎角でも十分な揚力を維持できるため、マントアの着陸は非常に簡単でした。翼は失速せず、静かに「パラシュート降下」のように滑らかに着陸しました。今となっては少し想像しづらいですが、こうした「アイロン」のような機体で…