なぜ帆を動力とする飛行機を持てないのですか？
ですから、帆船は横風の運動エネルギーを取り、帆を揚力面として使って推力に変えます。この質問のコメントセクションで私が行った議論は、なぜ誰も（作業中の）帆を作ったことがないのか疑問に思いました。動力飛行機。
基本的には、グライダーを想像してみてください。ただし、横風をキャッチして前方への推力を提供するために、帆が乗っている状態（おそらく、航空機の上部と下部の両方にあり、推力の中心の不均衡を回避します）。これらの車両は存在しないため、おそらくそれらに問題があり、それらが機能しなくなる可能性があります。
これらの問題は何ですか？帆の空気力学は翼などの空気力学に干渉しますか？帆が飛行機を地面から離すのに十分な推力を提供しないとしても、それはそれ自体で地面から降りることができないグライダーにとっては問題ではないでしょう？
回答
高性能帆船は、特定の条件下で風速よりも速く航行できます。したがって、あなたの質問は一見すると不条理ではありません。
しかし、ヨットがそうすることを可能にする技術は、少なくとも飛行中では、飛行機には利用できません。ヨットは水と風の速度差を利用します。彼らのキールは彼らが風に吹かれるのを防ぎます。空中のグライダーには、風に吹き飛ばされるのに抵抗するような第2の媒体はありません。
歴史的に、1897年に北極圏の探査に使用されたアンドレ気球は、帆とトレーリングロープを組み合わせて「帆走」しようとしました。ただし、これは実際には機能しませんでした。
風からエネルギーを引き出す唯一の方法は、この風が変わるときです。風の勾配により、アホウドリが動的に上昇し、負荷率を変更することで上昇気流を変更することができます。
他の二つの回答（今では）の短いバージョン：帆船が必要1つの培地中の帆と別でキールを水に箔を、従来。地面を引きずるロープ; 木星の大赤斑の嵐の壁にある電磁石、サイエンスフィクションの物語。ソーラーセイルの慣性リアクションホイール。
少し長く：異なる力または少なくともトルクを発揮する2つのもの（翼、「水翼」など）が必要です。力がフォイルを通過する流体（気体または液体）によるものである場合、揚力（フォイルを横切る方向）は抗力よりも効率的です。
グライダーが垂直帆を使って前進するには、軌道上にあるかのようにグライダーを地面に固定して、横方向の空気の動きと垂直帆の間の反力が発生するようにする横方向の抵抗を提供する必要があります。カイトサーファーのようなもの。カイトを通常のグライダーに交換します。グライダーの重心から湖の表面までテザーラインが走っています。また、テザーラインの下部で横方向の動きに抵抗するために必要なキールが付いたフローティングエレメントを使用します。 。地表に固定されている限り、横風だけで動くグライダーがあります。湖がなくなるまで...
グライダーは、垂直面で帆船のように航行します。翼は支持要素と「帆」としての二重の役割を果たしています。帆船の帆は、その経路を横切って横方向に移動する空気から前方に推力を出します。グライダーの翼は、水平飛行では、降下せずに前進したり、上昇したりするために、その経路を垂直に横切って移動する空気からの追加のエネルギーを必要とします。重力は、グライダーの最も平坦な静止空気グライド角度のポイントまでのエネルギー源です。水平飛行を維持するため、または上昇するための追加のエネルギーは、垂直方向の空気の動きから発生します。
帆船には横風が必要です。グライダーには「垂直風」が必要です。私はいつもソアリングを「垂直セーリング」と呼んでおり、グライダーは結局「セイルプレーン」と呼ばれています。
帆を動力源とする車両は、（風向に沿って）移動する風よりも速くすることはできず、抵抗を提供する別の媒体（地面または水）が必要です。
飛行機が飛行するためには、飛行機を取り巻く空気の中で前進する必要があり、他の媒体と接触することはできません。
この2つは相互に排他的です。
同様の質問が同様の回答を得ました。
定常状態の均一な状態（つまり、時間の経過や空間のいずれでも風速の変化がない）の場合、地面に固定された基準フレームから見た移動気団内を飛行するグライダーは、グライダーとまったく同じであると見なすことができます。移動する基準座標系から見た（地面に対して）静止した気団内を飛行します。2つのケースの間で実際の物理学を区別する方法はありません。
言い換えれば、時間と空間が均一な気団では、実際に地面が見えない場合、風がどちらの方向に吹いているかを知る方法はありません。風上、風下、横風で飛行するときに航空機の反応が異なる場合に実行できる操作はありません。
まだ気団の中を飛んでいるグライダーを見ている場合、グライダーに帆を乗せても何も達成されないことは明らかです。グライダーが同じ気団で飛行し続けているが、現在、通過する飛行機に乗ってその視点からグライダーを見ている場合、グライダーに帆を乗せることで何かが達成されると思いますか？明らかにそうではありません。
安定した均一な風の存在下で帆がグライダーで機能することを期待することは、静止した空を飛んでいる移動中の飛行機からグライダーを見ながら帆が機能することを期待することと似ています。
航空機が特別な「帆」を持っているかどうかに関係なく、風上、風下、横風で飛行しているときに航空機に作用する力が異なると予測する理論は、特権参照フレームとして地面を選択しています。これはガリレイ不変性の原則に違反します。
帆船は、帆船（グライダー）とはまったく異なります。グライダーが気団の中を飛んでいます。気団の安定した均一な動きは、グライダーに力を加えることはできません。（これは真である垂直気団の運動、ならびに水平気団の動き。）ヨットは、上に存在する境界二つの異なる間の他の1つの流体の相対運動に水とair--をfluids-- CANとないヨットに力を発揮します。
動力のない気球を風の方向とは異なる方向に「帆走」させる試みがありましたが、この試みではロープが地面を引きずり、気球が「静止」しているとは見なされなくなりました。気団。同等のものは、一方の端で地面につながれている固定長のケーブルで上昇するグライダーです。これは、風の強い日には確かに可能です。
そして、ダイナミックソアリングがあります。これは完全に異なる「ワックスのボール」であり、せん断線、風の勾配、熱の上昇気流と下降気流の境界1、および気団の他の空間的または時間的変動を利用します。
脚注：
- 「ダイナミックソアリング」技術を介して下降気流と静止空気の間の境界からエネルギーを抽出することに関連するリンク：
https://journals.sfu.ca/ts/index.php/ts/article/view/296
https://www.semanticscholar.org/paper/CALCULATIONS-ON-SOARING-SINK-Kiceniuk/94e63d06de60110c05916a5c4fed1a2197dd8245
https://journals.sfu.ca/ts/index.php/ts/article/view/298
すでにいくつかの素晴らしい答えがあり、私は通常「me-too」の答えに眉をひそめますが、私は質問に批判的だったので、その「あは」のような明確さを促進する可能性のある非常に単純で実用的な比較を提供したいと思いましたまだ起こっていない場合...
あなたの心の2つのことを想像してください：
- 1つ目は、川沿いに建設された製粉所に取り付けられた昔ながらの水車です。
- 2つ目は、昔ながらの船尾の車輪が付いたミシシッピ川のボートです。
最初に、水車は受動的です。それは仕事をするために川から運動エネルギーを抽出します。動く水の力を利用して砥石を回します。（または発電機、または機械を駆動するベルト...）
ただし、リバーボートの船尾ホイールはアクティブです。機能的には似ているように見えるかもしれませんが、回転させて作業を行うには、エンジン、電源、外部エネルギーを適用する必要があります。車輪にエネルギーが加えられていないと、ボートと同じように川に沿って漂流します。エンジンが停止すると、ボートは水中で死んでしまいます。
パッシブセイルを飛行機に追加しても飛行機が前進しない理由を尋ねるのは、プロップやホイールを水中に置いてそれが進むことを期待できない理由を尋ねるようなものです。これが機能しない理由を理解するために、高度なエンジニアリングや航空宇宙の説明は必要ありません。
繰り返しになりますが、私のコメントによれば、これを侮辱として意図するものではありません。質問は合理的であり、何かが私の視点を変え、明白な答えに焦点が当てられるまで、私は以前に明白なものを見ることを空白にしました。場合によっては、必要なのは別の視点だけです。
これがお役に立てば幸いです。