紙飛行機
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紙飛行機（かみひこうき）とは、紙で飛行機を模した形を作り、飛ばして遊ぶもの。一枚の紙を折って作る折り紙飛行機を指すことが多いが、部品を紙から切り抜き貼り合わせて作る組み立て式紙飛行機もある。
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[編集] 歴史
紙で玩具をつくることが始まったのは2000年前の中国だと考えられている。そして、当時の中国で人気があった娯楽は凧である。このような事をもって、近代的な紙飛行機の証拠だと考えることができるが、発祥の地を正確に説明することはできない。紙飛行機のデザインは速度・揚力・型といった面で長い年月をかけて改善され続けてきた。
紙飛行機を製作したと分かっている最も古い年代は1909年だと言われている。しかし最も認められているのは、ジャック・ノースロップ（ロッキード社の共同設立者）が1930年につくったものである。ノースロップは現実の飛行機を飛ばすためのアイデアを発見するために、紙飛行機をテストとして使っていた。
[編集] 折り紙飛行機
正方形や長方形の紙を折って作るもので、折り紙の一種である。普通は手で投げて飛ばす。古くは「トンビ」と呼ばれるものや、よく知られているものとしては滞空時間の長いへそ飛行機、まっすぐ遠くへ飛ぶやり飛行機や、ゆっくりと飛ぶイカ飛行機、宙返りが得意なツバメ飛行機などがある。
いずれのタイプの飛行機でも、正確で強くて真っ直ぐな中心線をつくることが大切である。これは左右のバランスを取り直進性を高めるのが目的である（当然以降の折り方は左右対称で行われなければならない）。多くの飛行機では、次に機首側を三角形にして折り込んでいく。これは重心を前寄りにするためである。一般に機首が上がれば揚力が大きく、下がれば小さくなるため、重心を空力中心のやや前方にすれば迎え角を自動的に調整する効果が期待できる。充分な面積を持つ、ゆがみのない翼をつくり、空中で水平に広がる角度に調整できていれば、途中どのような折り方をしても紙飛行機は何とか飛ぶことが期待される。
広島県福山市には紙飛行機を展示してある「紙ヒコーキ博物館」という博物館がある。ここでは、約800種類の紙で作った色とりどりの紙飛行機がある。毎週土曜日しか開館していないが、専門家が在館しており、良く飛ぶ折り紙ヒコーキを教えてくれる。また、同県神石高原町には「とよまつ紙ヒコーキ・タワー」があり、自由に空高く飛ばすことが出来る。
[編集] 航空工学的側面 - 低レイノルズ数の飛行
紙飛行機の翼断面形状（翼型）は、たいてい薄い板状である。一方、ふつうに思い描く飛行機の翼型は上に凸である。紙飛行機の翼型を、飛行機を真似てキャンバー（ふくらみ）を付けたり前縁を丸くしても性能は良くならないと言う。同様にトンボの翼型も前縁が尖っており、かつギザギザであるがこのほうが性能がいいという。これはレイノルズ数の違いが原因であると言われている。レイノルズ数は速度と注目する長さに比例するため、紙飛行機やトンボにとっての空気の流れは、飛行機と比べると3ケタほど小さなレイノルズ数であり、小さくてゆっくりと飛ぶものほど空気の粘り気の影響を強く受けることになる。ゴムのカタパルトで時速100kmを超える高速で発射される紙飛行機の場合には、発射直後と上空を時速数キロでゆっくりと滑空している場合でとはレイノルズ数がまったく違うわけである。鳥の世界と昆虫の世界の違いと表現するとわかりやすいかもしれない。
[編集] 世界記録
人々は長年、紙飛行機の滞空時間を伸ばすことに挑戦してきた。日本折り紙ヒコーキ協会会長である戸田拓夫は2009年4月11日、A5判のサトウキビ製の紙を使用した紙飛行機で27秒9を記録。米国のケン・ブラックバーンが持つ室内で27秒6というギネス記録を抜き去った。
[編集] 組み立て式紙飛行機
主にケント紙に下記のように罫書きしたものを切り抜き、張り合わせて組み立てる。良くできた機体では数十秒間の滑空を楽しむことができる。「きりぬく本」として印刷済みのケント紙を製本した書籍も存在している。
- 組み立て方
- 胴体の組み立て
- 部品1の両側に部品2と3を貼り付ける
- （1）の両側に部品4と5を貼り付ける
- （2）の両側に部品6と7を貼り付ける
- 主翼の組み立て
- 部品8の裏側に部品9を貼り付ける
- 全体の組み立て
- 胴体に部品10（水平尾翼）を貼り付ける
- 胴体に主翼（部品8＋9）を貼り付ける
- 調整
- 曲がり、ねじれの修正
- 組み立てあがった機体は十分に乾燥してから調整する。機体を片手で持ち、片目で機首側から見て、胴体、主翼、尾翼の曲がりやねじれを丁寧に直していく。左右がまったく対称になるように調整する。
- 主翼の仕上げ
- 主翼をわずかにかまぼこ型になるように曲げ（キャンバー）を入れる。これは上記の「低レイノルズ数の飛行」の記事によると揚力を増すためというよりも、曲げに対する強度の増加と低速性能、言い換えると失速特性の改善の上で意味がある。ただし、だいたい一定の速度で飛行するゴム動力の模型飛行機などと異なり、速度の変化の幅が大きい紙飛行機の場合には、発射直後の上昇性能を重視することで飛行時間を延ばすことが重要なので、抵抗が増えるほどのキャンバーは総合的には滞空時間を短縮してしまう結果となる。
- 調整飛行
- 風が無い広いところで調整飛行を行う。
- 目の高さに機体を持ち、前へ押し出すように投げ出す。
- 右か左に曲がるようであれば、主翼、尾翼のねじれを直す。
- 機首からすぐに落ちてしまう場合は、水平尾翼の後ろを少しねじり上げる。
- 逆に機首がすぐにあがって失速する場合は機首にクリップなどの重りを加えるか、水平尾翼の後ろを少しねじり下げる。
- 本番飛行
- 機体の持ち方
- 人差し指と中指を伸ばして主翼の後ろにかけ、胴体を親指と薬指で持つ。
- 投げ上げ方
- 右手投げの場合は、機体を45度から60度に傾け、右斜め上に向かって投げ上げる。
