こんばんはHadaです。

遅くなりましたが、倒れないロケットの仕組みが分かったのでいろいろ試してみました。といってもパソコン上なので実際にうまくいくかは分かりませんが…

ロケットが真っ直ぐ上を向いて飛んでいるのは二つの要因が絡んでいるようです。

それが「重心」と「圧力中心」

この二つはこの前実験が失敗したときにもでてきたキーワードでしたが、圧力中心が何を意味しているのか分からないままでした。

重心は多くの人が知っていると思います。重心では物体が釣り合った状態になり、物体が剛体なら、重心の運動を考えることでその物体の動きを予測できるはずです。でも実際のロケットはこのもっと複雑な条件の絡み合ったこの世界を飛んでしまったのでした。どうやら僕はもう一つのキーワード「圧力中心」を考えねばならなかったようです。

圧力中心、これは飛んでいるときに何かしらの力（風圧など）を受けたときの作用する点（機体全体に力を受けてもその平均をとった点に力を受けたものとして考えることができる。重心と同じような感じ）です。

ロケットが倒れないのはこの二つが振り子のように作用しているからだと解釈しました。重心は常に同じ方向から同じ量だけ受けているので飛行中は変化しません。一方圧力中心は風がふいたりするとふいた方へ力を受けて傾いてしまいます。

重心を決めるのは重さと重心までの距離ですが、圧力中心をきめるのは一体何なのでしょうか。それは機体の断面積です。面積が大きいほど風を受けやすいからですね。

調べたところ、圧力中心は重心よりも、機体の円筒部の直径の1～1.5倍下にあればいいようです。

重心は重たい方によっていくように、圧力中心もより多くの力を受ける方へよっていきます。つまり断面積の大きい羽がある方へよっていくということです。羽ってこのためにあったんですね。

いろいろ試して比較してみました。

上が重心、下が圧力中心を表しています（ピンク色のやつ）。今回円筒部の直径は40mmで設計しているので40～60mmは離れてほしいですね。この形状では残念ながら30mmほどしか離れていません。どうやら大きくすればいいってものでもないようです。

思いっきり下を大きくすればいいのではということでやってみました。そうすると50mm離れています！成功ですね…というわけにもいきません。実は圧力中心を調べるときに「圧力中心が下にあるだけでいいなら下の羽を大きくすればいいだけじゃん、なのになんで他の製品でないんだろ」と思い調べてみました。

羽はどうやら飛ぶときには邪魔で飛距離がどうしてもでなくなってしまうようです。なので横になるべくでない形状がいいみたいですね。ロケットエンジンの噴射口よりも後ろまで羽がのびているのは面積を稼ぐためだったんですね。

最終的にこの羽の形状が一番いいということになりました。

圧力中心はどうやって調べていたかというとロケットの断面積をモデリングして重心を調べていました。実際には全ての場所に均等に力がかからない場合もあると思いますが、多くの場合風は機体全体に影響を与えると思うのでとりあえずこれで大丈夫だと思います。

というわけで現在制作中です。新素材を試しているのでお楽しみに！

【次回】

最近、家族をテーマにしたドラマを見まして僕のように影響されやすい人間は深く考えちゃうわけですよ。次回は家族や恋愛、それから人生について少し書いてみたいと思っています。

ここまで読んでくださってありがとうございます。文章力は次回よりも次々回、次々回より次々々回によりよくなっているよう努力しますので今後ともよろしくお願いします。