⑦ チョウゲンボウの弱い風を利用したホバリング

 風が水平方向に吹いているとき、鳥が空中で停止する(位置を変えない)ためには、風に 向かって風速と同じ速さで羽ばたき飛行すれば実現するでしょう。 風速が減少するとき、対応 した飛行速度の減少に伴って、普通の羽ばたきでは、速度の2乗に比例する揚力も急速に減少して 行くので、問題が生じます。

 そこでまず、羽ばたきの振動数を落として推力を下げ、(ノスリがハンギングで見せるように) 翼の迎角や反りを最大にして揚力を上げ、非常に大きな尾を広げて下に傾けフラップ効果を作り出し、 分離して隙間のできた初列風切羽で翼列効果を作り出し、少し持ち上げた小翼羽の前縁スラット効果 や毛羽立った前縁羽による弱い乱れの導入によって境界層の剥離(失速)を防ぐことが考えられます。  このような方法では揚力とともに抗力も増すので、羽ばたきの振動数や尾の下げ方を変えて、風速に 合わせた進行速度の調整をしていると考えられます。

 さらに風速が下がると、ドバトが着陸時に見せるような、羽ばたき速度を利用した揚力の 補足も考えられます。 羽ばたきの振動数はむしろ上げて、翼の打ち下ろし行程と引き上げ行程で 翼の水平方向に対する傾きを変えれば、つまり、引き上げ行程で大きくすれば、両行程を通して正の 揚力が得られるでしょう。このとき、推力は打ち下ろし行程では正に、引き上げ行程では負になります が、平均して小さいが正にすることができるでしょう。 この推力で風速に等しい飛行速度が得られる ならば、空中で停止することができるでしょう。 チョウゲンボウの翼面荷重は非常に小さいので、 風がかなり弱くても、このような羽ばたきでホバリングができると思われます。 両翼を上に傾けて 羽ばたくのは、ドバトの小刻み羽ばたき着地でも見られるように、安定性を保持するために必要である と考えられます。 尾は安定性よりもむしろ揚力や抗力の調整に用いられているように思われます。

 風が止めば、力の負担が大きくても、スズメがホバリングで見せるような羽ばたきに移行せ ざるを得ないでしょう。 一見同じように見えるチョウゲンボウのホバリングの羽ばたきや尾の 傾け方には、風速に合わせた変化があるように思われます。

制作:2006年2月、実寸(雄:全長=33cm、翼開長=69cm)






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