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自然から学ぶアイデアの源泉 ネイチャーテック


ハヤブサ

Photo by Lip Kee

形が変わる新しい翼「モーフィング翼」

ヒントとなる自然:鳥(様々な鳥の翼)

<写真>ハヤブサ
Creative Commons

何がすごいの?

翼を広げて空を舞う鳥を見かけたら、翼の形によく注目して見てください。彼らの翼が、いつも広げられたままの状態ではない事に気づくと思います。

滑空している時には、風をたくさん受けられるように翼を横に大きく広げています。飛び立つ時や着地したりする時には、翼を立ててばさばさと羽ばたきます。また、獲物を狙って急降下する時には、翼をすぼめて面積を小さくし、空気抵抗が小さくなるようにしています。

このように、鳥は飛んでいる時の状況に応じて、絶えず翼の向きや形、幅、面積を細かく微調整することで、もっとも効率良い飛び方ができるようしているのです。

どうやって役立てるの?

鳥のように一瞬にして形が変化する翼を「モーフィング翼」といいます。モーフィング翼は、飛行速度と航続時間に応じて翼の形を変えられる、新しい飛行機の翼として役立てることができます。

NASAが考える「モーフィング翼」を備えた飛行機

NASAが考える「モーフィング翼」を備えた飛行機
http://www.nasa.gov/centers/dryden/multimedia/imagegallery/Morph/index.html

どんな研究をしているの?

ペンシルベニア州立大学航空宇宙工学部のジョージ・レシュートレ教授のチームでは、魚の鱗(うろこ)をヒントに、翼全体の形を変える仕組みについて研究をしています。

鱗のように分割された板を、少しずつ重なるように並べて「面」で翼をつくり、さらに隣り合う鱗が互いにスライドするような構造にする作業に取り組んでいます。翼の内側には、鱗と繋がった形状記憶合金の骨格があり、これらが「腱(けん)」のように伸び縮みすることで表面の鱗を動かす仕組みです。

このほか、新しい素材を利用した、長さが伸びる翼を使って実験を進める研究グループもあります。

どんな技術開発ができる?

モーフィング翼が実現すれば、これまで見たことがないような形の飛行機が登場するでしょう。飛行中のその時々に最適な翼の形を持つことができるので、これまでの飛行と比べて燃料の節約や、目的地までの到着時間の短縮が期待されます。また、離着陸に必要な滑走路の長さも、従来の空港のものよりも短くて済むようになるかもしれません。

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掲載日:2011年2月 3日

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