飛行中のブーメランに適用される「二次歳差運動」とは何ですか?

Dec 30 2020

注:この質問は、ブーメラン飛行の空気力学と、それが微小重力環境でどのように異なるかについてです。ここAviationSEで利用できるいくつかの背景情報:フリスビーとブーメランは技術的にグライダーですか?とスペースSEで:どのように宇宙にブーメランを投げますか?戻りますか?


教授で元宇宙飛行士の土井隆雄は、宇宙にブーメランを投げる4人目または3人目であり、微小重力で動作するように特別に設計されたブーメランを最初に投げたようです。

Space-Toys.comの記事によると:

最後に、2008年3月18日、日本の宇宙飛行士土井隆雄は、国際宇宙ステーションに機器を設置するという使命を帯びて、スペースシャトルエンデバー号に3枚刃のブーメラン(東外康弘提供)を乗せました。彼が投げたブーメランは、宇宙飛行用に特別に設計された唯一の宇宙ブーメランでした。マウリツィオが私に提供したブーメランの写真は、ファストキャッチブーメランに見られるように、ブレードが後方に凹んでいることを示しています。これは、ブレードが後方に移動すると、ブーメランが飛行中に横になる原因となる二次歳差運動が遅れるため、スペースブーメランに最適な設計です。 戸外康弘と土井隆雄の日本チームは、微小重力条件での使用に最適化された最初の[マルチブレード]ブーメランを作成して投げたことで称賛に値します。

この記事で言及されている「二次歳差運動」とは正確には何ですか?


ISSに戻ってきたブーメランを投げるスペーススリーポイントスタンスの土井隆雄:

回答

1 CamilleGoudeseune Dec 31 2020 at 03:04

ブーメランにかかる空気力は、レートジャイロスコープの(一次)歳差運動を制限するバネのようなものです。これらの力は二次トルクを導入し、それが問題の二次歳差運動を生み出します。これは、ブーメランを「重ねる」別名で傾けるのに必要です。(私の物理学はさびています;物理学SEはもっと実り多いかもしれません。)