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松田:もっと具体的に言いましょうか。翼下面の空気の圧力は、上面の圧力よりも高い。そこで、翼の周りの渦を構成する大気は、左右の端で圧力の高い下面から、低い上面に回り込もうとします。ですから渦ができるのです。

 そして飛行機は前進していますから、上に回り込もうとする空気の流れが翼から置いていかれ、渦状に残ってひきずられることになりますね。かくして、後ろから見て翼の左端からは時計回り、右端は反時計回りの空気の渦ができる。これが翼端渦です。

Y:翼端渦があるとどういう影響があるのですか? 

松田:翼端で翼の上から下に向かう空気の流れが付加されるので、迎え角が減った事になり、揚力が減少します。

 翼端渦の効果を抑えるために使われているのが「ウィングレット」です。翼の左右の端に小さな垂直翼をつけて、空気が下から上に回り込んでくるのを妨げるわけですね。ウィングレットをつけると翼が長くなったと同じ効果があります。翼が長いと、抵抗に対して揚力が増えます。つまり、抵抗が減った事と同じです。

手前のソラシドエアーのボーイング737に注目。両翼の端が上がって「ウィングレット」になっている。燃費改善に大きな効果がある。

翼端渦があると、なぜ翼の「循環」が証明できるのか?

Y:しかし、翼端渦があることは分かりましたけれど、それが、翼に空気の循環がある証明になるのですか。いまいち繋がらないんですけれど。

松田:たしかに、翼端渦は見えても、翼の周りの循環は渦としては見えませんものね。磁力線ほど腑に落ちる感じはしないでしょうね。

Y:分からないなりに理解したいと思います。ご教示頂ければと。

松田:やってみますか。ここで出てくるのが「ケルビンの渦(循環)定理」です。

(※丁寧に教えて頂きましたが、すみません、ここも力及ばず消化できませんでした…)

松田:……つまり、空間に初めに渦が無ければ、いつまでたっても無い。渦ができれば、それを打ち消す渦が必ずつながって生まれている、と考えてください。

Y:(涙目で)了解しました。空間では自然に渦が発生することはないし、渦が生まれたら反対向きの渦も必ず生じる、と。

松田:さて、飛行機が空港に止まっていて、対気速度がゼロのときは、揚力がゼロですから、循環もゼロです。翼端渦も生じません。

Y:なるほど。