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【意外な効果!】B737-800のボルテックスジェネレーター (コックピットの突起)

B737-800(B737NG シリーズ)のコックピット付近にある規則正しく並ぶ10個の突起物。ボルテックスジェネレーターと呼ばれるこの部品は、翼や胴体尾部の気流の流れを整えるデバイスとして使用されています。

しかし、なぜこのデバイスがコックピット付近に10個もあるのか?調べてみると意外な効果があることがわかりました。

 

ボルテックス・ジェネレーターの役目

・ボルテックス ジェネレーターの目的は、意図的に小さな渦を発生させることで気流の流れを層流境界層から乱流境界層に変換することです。層流に比べて乱流は少しだけ空気抵抗は大きくなりますが、たとえ気流が剥離しても再付着しやすい(剥離しにくい)という特性があります。

また、ボルテックス・ジェネレーターは境界層制御装置とも呼ばれており、下記のような場所で使用されています。

  • 主翼上面の気流が剥離しやすい箇所
  • エルロンやラダーなど舵の効きを改善したい場合
  • 胴体後方から垂直尾翼付近にかけての気流を整流

飛行機は設計段階で何度も縮尺模型を使った風洞試験を行いますが、実物のサイズに組立て、風洞とは違う不規則な動きをする気流の中を飛行させると設計時の空力特性とは微妙に異なる場合があります。

性能に大きく影響する場合は設計変更が必要になりますが、微小な影響ならこのような境界層制御装置(ボルテックス・ジェネレーター等)を使う場合もあります。これは従来機だけでなく現行の最新鋭機でも使われている方法です。

 

B737-800 胴体尾部(ボルテックス・ジェネレーター)

B767 フラップ(ボルテックス・ジェネレーター)

B787 主翼上面(前縁側に規則的に配置されたボルテックス・ジェネレーター)

3db(デシベル)の効果とは

・B787やB777の曲面的な横顔と比べて、B737は旧世代の平面的な造りとなっています。このような平面的な形状だと、前面から受ける気流がスムーズに流れず部分的に剥離する箇所があります。

とんがったノーズからコックピットにかけての曲率の大きなカーブや、コックピット正面の窓と胴体の接続部、ワイパーなど。これらは、ボルテックス・ジェネレーターを取り付けることで気流の流れは改善されました。

そして、結果的に気流が剥離しにくくスムーズに流れるため、コックピット内の騒音も約3db(デシベル)低減できる効果がありました。

これまでのボーイング機には無かったコックピット周辺の突起物。珍しい利用方法が737NGシリーズには採用されていました。

 

 

参考にした資料『THE BOEING 737 TECHNICAL GUIDE』

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