スタイルと機能は反比例！

 

今回は、文字多めで、、途中で嫌になるかもしれません

数回に分けていくかもしれません

よろしくお願いいたします。

 

前回のブログで「ボルテックスジェネレーター」をとりあげて以来

空力、流体力学の視点で物事を見るようになった

通勤途中の信号待ちで、お！　ボルテックスジェネレーターついている！

ワンボックスカーの天井エンドの羽（スポイラー）？？

ボディーエンドのエッジ？

 

知れば知るほど無知を知る。

たしか、アインシュタインだったような

空力の「沼」に落ちています。

 

ネットで見つけた記事を基に、私なりの解釈での文面となります

専門ではないので間違ったところも多数あると思いますがご了承お願いします。

 

早い時期からヘルメットの空力を重視していたブランドとしてはSHOEIとOGK KABUTOの2ブランドが最右翼です。
帽体形状そのものを見直し、丸みを帯びた伝統的形状から空力を重視した帽体形状にしているのがこの2ブランド。

もう一つの代表的ヘルメットブランドであるアライは空力デバイスを形成する際にどうしても生じてしまうエッジ（段差）を嫌って空力付加物の採用に消極的だったのですが、近年では段差の少ない丸い帽体形状を維持したまま空力性能を向上しようと頑張っていました。

安全性のために帽体の丸さにこだわり続けたアライが、ものすごく苦労してまでディフューザー（スポイラー）装着できるように頑張ったのは、その効果が無視できないと判断したからでしょう。

実際、アライが2020年に発表した『レーシングスポイラー』は、帽体の丸さにこだわるアライが安全性を維持したまま空力を改善する画期的なパーツで（大きな衝撃が加わると簡単に外れる）、登場以降はレースで欠かせないパーツとなりました。　　空力パーツはそれぐらい「効く」という事です。

様々な効果があるディフューザー（スポイラー）ですが、当初は主にヘルメット帽体内の換気を促すために利用されてきました。
ディフューザー（スポイラー）後端に通気口を設けておき、走行風が生み出す負圧で帽体内の空気を引き抜こうというもの。

もちろん今でも換気に利用されていますが、近年ではそれ以外の効能を狙っているのが形状から見てとれます。

例えばSHOEIの新型であるX-Fifteenにある大型ディフューザー（スポイラー）は、後端に通気用の穴が開口していません。
一番負圧の発生しそうなスポイラー後端は絶壁状になっており、換気のためのスポイラーでない事は明らか。

では何のためにあんな大きなスポイラーを装備しているのかというと、ヘルメットの周りを流れる空気を整流するためです。

ヘルメットは基本的に丸い物、もっと言えば球体に近い形状です。
中に頭が入る以上、どうしてもそうならざるを得ないのですが……、空気中を表面が滑らかな球体が高速移動するとちょっと問題が発生します。

まず、物体が空気を押しのけると、その後方に空気の渦が発生します。
空気を押しのける物体がヘルメットのような球体だと、表面を通過した空気の流れが後方で巻き込むような動きとなり、大きな渦を発生させてしまいます。
しかも球体では発生する渦の向きがランダムになってしまい、様々な方向に発生した渦に引っ張られてしまう事で上下左右にブレてしまうのです。

ヘルメットは球体なので、空気の流れに触れる部分は曲面（凸曲面）になっています。
この曲面（凸曲面）に沿って空気を流すと、その凸面方向に引っ張られる現象が発生します。

空気の流れの一部を絞ると流速が上がって圧力が下がるのがベルヌーイの定理、圧力が下がるのでその方向に引き込まれる現象です。

ヘルメットはほぼ球体で凸面を外側に向けており、周囲には同じ速度で空気が流れているので外側に引っ張られる力が働きます。
上向きにも、右向きにも、左向きにも……。

しかし……、ほぼ球体と言えるヘルメットですが、下側は頭を入れるために空洞になっているので実は球体ではありません。
多少前後方向に長い……といった細かい話ではなく、前から見ると半円に近いと言うべきでしょうか。
下面だけ凸曲面ではないのです。

するとどうなるか？

 

右向きに引っ張られる力と左向きに引っ張られる力は互いに相殺されますが、上向きに引っ張られる力だけは相殺する力が発生しないのでヘルメットは上側に引っ張られてしまいます。

これが「ヘルメットが浮く現象の正体」です。

高速になればなるほど。

 

ここまで、、、次回に持ち越し

次回は　「自転車のヘルメットがとても凄いことになっています。」のような内容

　

ヘルメットの形状のことは、前回のブログでも紹介しています。

よろしければ、

SHOEI　GT-AIR3　よく見ると異様な形（７月28日ブログ）

 

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大人の放課後

 

ちょっと、、暑すぎです

40℃？？？

ネットで見つけた画像

わりと効果ありです。

いつものカウントダウン

 

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