ハイドロプレーニング現象

ハイドロプレーニングが発生している状態の概念図

ハイドロプレーニングを発生している車両

ハイドロプレーニング現象（ハイドロプレーニングげんしょう、英: hydroplaning）、またはアクアプレーニング現象（英: aquaplaning）とは、自動車などが水の溜まった路面などを走行中に、タイヤと路面の間に水が入り込み、摩擦力が失われること。水膜現象ともいう。この状態では水が潤滑剤として作用しているため^[1]、タイヤと路面の間の水の量が減るまで、加速、操舵、制動（走る・曲がる・止まる）のすべてが制御できなくなる。

なお、パワーボート(ハイドロプレーン含む)やプレジャーボートなどでの高速走行において、船底の多くを水面上に出し、水の抵抗を軽減する走法も「ハイドロプレーニング」、または単に「プレーニング」と呼ばれる。

タイヤの溝パターンの最適化^[2]^[3]や路面の排水性能を高めた排水性舗装（透水性アスファルト舗装）の採用^[4]^[5]などにより、ハイドロプレーニング現象の抑制が可能である。

原因[編集]

ハイドロプレーニング現象は、路面に溜まった水の量がタイヤの排水能力を超えた場合に発生する。当該現象が発生する臨界速度は、負荷荷重とは無関係でタイヤの空気圧に依存するとする研究がある^[6]。具体的には、以下のような状況下で発生しやすい。

タイヤの磨耗: 磨耗して溝が浅くなる事で、タイヤの排水性が悪くなり、タイヤと路面の間の水を排水しきれなくなる。同様の状況は溝の内部に砂や小石、雪などの異物が入り込むことでも発生する。
水量の増加: 路面に溜まった水の量が多く、タイヤの溝では排水しきれなくなり、タイヤと路面の間に水が残る。
タイヤの空気圧不足: タイヤの空気圧不足からタイヤと路面の接地面積が大きくなり、接地圧が低下することでタイヤと路面の間の水を排水しきれなくなる。
スピードの出しすぎ: 高速走行中に水溜りに突っ込むと、水の粘度の為にタイヤの排水能力が追いつかなくなり、タイヤと路面の間に水が残る。同じく高速走行時、離対気流や強風などの影響で発生する上向のモーメント（リフト）との相乗効果によって水溜りに乗り上げる場合もある。
タイヤ回転方向の誤装着: タイヤ（トレッドパターン）の回転方向に指定がある場合、誤って逆向きに装着すると排水が追いつかなくなる。

対処方法[編集]

完全にこの状態になってしまうと車のコントロールが全く利かなくなるので運転手に出来ることはなく、この状態が解消されるまで成り行きに任せるほかは無い。

摩擦係数が極端に低い路面凍結と同じように、急な操作もスピンに陥る可能性があるため、ハンドルをきちんと保持したままアクセルペダルからゆっくり足を離し、タイヤの摩擦力が回復するまで何もしない方が良い。

なお、飛行機は着陸時に滑走路が湿っている場合、タイヤを滑走路に強く当てて着陸することで、ハイドロプレーニング現象を防いでいる^[7]。

出典[編集]

ハイドロプレーニングの研究 : 第1報,タイヤの変形に関する影響係数と流体圧の計算方法日本機械学會論文集 Vol.43 (1977) No.374 P3932-3943
ハイドロプレーニングの研究 : 第2報,タイヤの弾性変形と流体圧の連立解日本機械学會論文集 Vol.43 (1977) No.374 P3944-3953

脚注[編集]

^ 小石正隆（横浜ゴム株式会社） (2003年4月). “7/21ページタイヤのハイドロプレーニング現象と計算力学３．タイヤのハイドロプレーニング現象 (PDF)”. 日本機械学会計算力学部門. 2021年5月24日閲覧。
^ タイヤ工業におけるシミュレーション技術について日本複合材料学会誌 Vol.27 (2001) No.1 P40-48
^ FEMとFVMによる路面とタイヤの連成解析日本ゴム協会誌 Vol.80 (2007) No.4 P159-162
^ 透水性アスファルト舗装の車道への適用に関する検討舗装工学論文集 Vol.5 (2000) P47-52
^ 高速道路における排水性舗装の現況と課題土木学会論文集 Vol.1994 (1994) No.484 P1-9
^ 【特集】移動・輸送と混相流(2) タイヤのハイドロプレーニングについて混相流 Vol. 27 (2013) No. 2 p. 102-109
^ “飛行機が「ドスンと着陸する」のはむしろ高度な技？　林先生の解説が話題に”. しらべえ (NEWSY). (2017年12月4日) 2017年12月11日閲覧。