翼面

 

翼面荷重
 

体長が二倍になると体重は八倍になる。
しかし重さを支える翼面積は四倍にしかならない。
大きい鳥ほど翼面積が不足する。

 

体重1g当りの翼の面積(c㎡)
コウライキジ
0.7
エゾライチョウ
0.9
イヌワシ
1.4
ツバメ
7
キクイタダキ
8.9

 

翼面荷重(よくめんかじゅう)
体重を翼面積で割った値。(W/S)
1平方メートルの翼面積が何キロの重さを支えるかを示している。
重い鳥ほど速く飛ばなければならない。
翼を畳むと速くなる。
キクイタダキは 1kg
ハクチョウは 20kg
大きい鳥ほど翼面荷重が大きくなる。
翼面荷重の大きな鳥は飛行速度を大きくして、翼に生ずる上向きの力を増やさないと、重さを支えられなくなる。
水平飛行に必要な速度は、翼面荷重の平方根に比例するから、大きさが二倍の鳥は√2倍にスピードアップしなければならない。
大きい鳥ほど筋肉も多く、大きい力を出せるが、『水平飛行に必要なパワー』(速度×推力)の増加がどんどんこれを上回り、大きさの限界に達する。(理論上では17kg、羽ばたいて飛べるのは12kg)
飛べる鳥の最大は十数kｇだが、飛べない鳥は160kg
大きい鳥は体重1g当り片側0.6c㎡の翼が必要。
30kgなら片側18,000 c㎡ (巾1m×長さ2m)必要。

 

 
相似形で大きさが変わった場合
長さが倍
質量が倍
長さ(l)
2
1.26
面積(S)
4
1.59
質量(W)
8
2
慣性モーメント(I)
32
3.17
翼面荷重(W/S)
2
1.26
発熱量(Q)
8
2
放熱量(q)
4～8
1.59～2
羽ばたきのエネルギー(E)
32
3.17
飛行速度(V)
1.41
1.112
揚力(L)
8
2
抗力(D)
8
2
パラサイトパワー(DV)
11.3
2.24

 

アスペクト比
翼開長の二乗を翼面積で割ったもの
数字が大きいほど細長い翼で、効率よく飛行できるが、
機動性が低い。
離陸が大変。
森では枝にぶつかりやすい。

 

 
イヌワシ(若)
アホウドリ
翼幅(m)
1.63
3.00
翼面積(㎡)
0.431
0.67
アスペクト比
6.2
18
体重(kg)
1.8
10
重量(N)
18
98
翼面荷重 (N/㎡)
41
147
推定最小抵抗係数
0.013
0.007

 

 
体重
(g)
翼面積
(c㎡)
翼面荷重
(g/ c㎡)
アスペクト比
巡航速度
(m/s)
アジサシ
115
500
0.23
 
7.8
ユリカモメ
230
750
0.31
 
9.0
始祖鳥
250
750
0.33
4.5
 
メンフクロウ
300
1,200
0.24
8.3
8.0
カモメ
370
1,150
0.32
 
9.2
ハト
390
620
0.63
7.2
 
ミツユビカモメ
490
970
0.51
 
10.1
ハシボソガラス
580
1,200
0.48
5.1
11.2
フクロウ
650
2,000
0.33
5.0
9.2
チュウヒ
700
2,200
0.32
8.0
 
オオタカ
750
2,600
0.27
6.0
 
フルマカモメ
820
1,240
0.66
 
13.2
ハヤブサ
850
1,300
0.62
8.6
13.0
ノスリ
1,000
2,700
0.38
7.0
 
セグロカモメ
1,100
2,100
0.52
 
11.7
マガモ
1,150
930
1.24
8.7
17.9
ダイサギ
1,260
2,800
0.45
7.4
10.8
カラフトフクロウ
1,300
3,700
0.35
6.1
9.5
オオトウゾクカモメ
1,350
2,140
0.63
 
12.9
オオカモメ
1,900
2,700
0.71
 
13.6
ワシミミズク
2,200
3,100
0.71
8.3
13.5
イヌワシ
3,700
5,400
0.70
8.0
 
ワタリアホウドリ
8,700
6,200
1.40
 
19.2

 

 
体重
アスペクト比
水平速度
上昇速度
平均高度
マヒワ
10
5.9
48
3.02
529
ズアオアトリ
19
5.3
40
3.67
387
アマツバメ
37
13.2
36
4.82
783
ハマシギ
41
11.0
50
5.87
717
ウタツグミ
61
6.0
45
3.60
730
キョクアジサシ
110
11.2
36
4.46
1,074
ミヤコドリ
480
8.7
49
3.10
704
モリバト
490
6.5
56
2.45
322
ヒドリガモ
650
8.2
73
3.24
451
シギ
720
6.7
54
3.64
770
ガン
1,240
10.7
59
1.91
312
アビ
1,240
12.2
64
1.76
592
ケワタガモ
1,630
8.4
61
1.48
276
ハイイロガン
3,250
8.5
57
1.66
351
コブハクチョウ
9,000
9.2
60
1.15
259

 

 
W
(N)
S
(㎡)
b
(m)
A
(アスペクト比)
F
(揚抗比)
イエスズメ
0.28
0.009
0.23
6
4
アマツバメ
0.36
0.016
0.42
11
10
アジサシ
1.2
0.056
0.33
12
12
チョウゲンボウ
1.8
0.06
0.74
9
9
ハシボソガラス
5.5
0.12
0.78
5
5
ノスリ
8.0
0.22
1.25
7
10
ハヤブサ
8.1
0.13
1.06
9
10
セグロカモメ
12
0.21
1.43
10
11
コウノトリ
34
0.50
2.00
8
10
ワタリアホウドリ
85
0.62
3.40
19
20

b(翼幅)　
 

 
W
S
W / S
m / sec
km / h
アジサシ
1.15
0.050
23
7.8
28
ユリカモメ
2.30
0.075
31
9.0
32
カモメ
3.67
0.115
32
9.2
33
ミツユビカモメ
4.90
0.097
51
10.1
76
フルマカモメ
5.20
0.124
66
13.2
48
セグロカモメ
11.0
0.210
52
11.7
42
オオトウゾクカモメ
13.5
0.214
63
12.9
46
オオカモメ
19.2
0.272
71
13.6
49
ワタリアホウドリ
87
0.620
140
19.2
69

 

昆虫
体重
(mg)
翼面積
(m㎡)
羽ばたき数
(秒)
速度
(m/s)
アスペクト比
ヤブカ
3.5
3.6
320
1
3
イエバエ
12
20
190
2
6.15
スジグロシロチョウ
69
1,360
 
 
2.6
セイヨウミツバチ
78
42
250
2.5
6.88
カワトンボ
120
850
16
1.5
4.24
オオモンシロチョウ
127
1,840
12
2.5
2.09
スズメバチの一種
187
98
110
2.5
8.10
アゲハチョウの一種
300
3,600
10
3.5
1.52
マルハナバチ
390
142
130
3
7.21
シオカラトンボ
248
1,080
20
4
3.91
ギンヤンマ
790
1,000
1,200
29
7.2
10.0
7.8
コフキコガネの一種
961
400
640
46
2.5
7.80
4.80
サバクトビバッタ
2,000
1,320
20
3.5
5.71
クワガタムシの一種
3,600
800
1,220
33
1.5
6.48
2.25

 

翼竜
質量
kg
翼面積
㎡
アスペクト比
 
翼面加重
N/㎡
ランフォリンクス
0.24
0.062
17.9
38
テロダクタルス
0.096
0.023
15.4
40.9
Pteranodon sp.
16.6
2.08
23.2
78.3
最小沈下率はコウモリより小さい(0.2～0.3m/s)

プテラノドン　翼長8m体重17kg
ワタリアホウドリ　翼長3m体重8.2kg
 

 
滑空
体重
アスペクト比
速度
タカ
560
7.73
34
フルマカモメ
720
10.42
32
クロハゲワシ
1,750
5.59
43