　この画用紙が左に引き上げられる事象はコアンダ効果によるものです。

　粘性のある流体は面に沿って流れる、というのがコアンダ効果、近くに動かない面があれば流れは面に引き寄せられるような動きをしますし、凸面では回り込んでいきます。

＊　凸面に沿って曲がり込むとき、面直方向にその物体を引っ張ることは「コアンダ効果」では言及していませんが、作用反作用の法則を考えれば当然、力関係は理解できます。

　私のコアンダ効果の実験では、空気の粘性で画用紙に沿って流れようとして、凸の部分で流れを曲げているから画用紙に反作用の力を及ぼしているのです。気圧で言えば、流れを曲げている凸の部分で空気が拡張されようとして気圧が下がるのです。

　ところで、翼に発生する揚力を説明するのにベルヌーイの定理は、実は「持って来い」の「どんぴしゃり」なのです。

　　①　翼の上面の流れが下面の流れより速いという速度差発生

　　 ②　ベルヌーイの定理を適用して翼の上面の気圧は下面より低いという気圧差発生

　　③　揚力発生

　これで一見何の矛盾もないように見えます。

　だから間違いやすいのです。

　真実は、私の実験結果から分かるように、（くどいようですが）

　「速い空気の流れがそれより遅い流れより気圧が低いことはない。これはとりもなおさず、翼の上下面に発生する気圧差の説明にベルヌーイの定理は使えないことを示している」のです。

　私の実験結果は、アンダーソン博士とエバーハート博士が言われる、

　「翼の上面の流れが速いから気圧が下がるのではなく、上面の気圧が低いから流速が増すのである」ことを示唆しているのです。

　つまり、「流速の差」＆「気圧の差」のどちらが先か？まさに鶏と卵の関係ですが、

　「循環とベルヌーイの定理説」は「流速の差」が先でその結果「気圧の差」が生まれる。

　「コアンダ効果と作用反作用説」は「気圧の差」が先でその結果「流速の差」が生まれる。

との主張なのです。

　あれっ！？　川の流れのところで確認しましたよね！

　「空気の流れの速度と方向は気圧の高さ勾配によって決まる！」　

のでしたね！！

　次に、

＜コアンダ効果と作用反作用説＞

　この説の揚力発生メカニズムは以下のようです。

①　コアンダ効果により翼上面の空気の流れが下方に曲げられる

②　流れを下向きに曲げる力の反作用で翼に上向きの力（揚力）が働く

注：下向きに曲げられたダウンウォッシュの反力が揚力となる、との解説が見られますが、そうではなくて、曲げる反作用で揚力が生まれると言うことなのです。ダウンウォッシュは流れを曲げた結果なのです。

　しかし、私はこの説に大方賛成するものの、いくつか疑問点が残ったのでした。

疑問点３：コアンダ効果だけで飛行機を持ち上げられるか？　

　空気が曲げられる時の「質量×下向きの加速度」の反力が飛行機の揚力になるという考え方には、ニュートンの第３法則（作用反作用の法則）から、なるほどと思います。

　F=ma　　（F：揚力、　ｍ：質量、　a：下向き加速度）

　つまり、翼全体（上下面）で下向きに曲げている空気全体を考えれば、この関係が生じていることは理解できます。但し、揚力全体を言い当てているかどうかは別問題です。

　しかも、ニュートンの第３法則の作用点となる相手が個体ではなく翼の上方にある空気（気体）であることから、文字通り雲を掴むようなイメージになってしまい、なかなか理解されにくいことは事実のようです。

　そして、アンダーソン博士とエバーハート博士は、翼の上面だけを強調して下面には全く頓着していないのです。

　しかし私は翼の下面の働きも上面同様、十分大きいはずだと考えるのです。

　なぜなら、高速で走る車の窓から顔を出し、風が当たって柔らかい頬が凹んでいる動画や、水上スキーや、さざ波が寄せる砂浜で丸いボードを水の上に放り投げて、すぐそれに飛び乗って滑って行く遊びを見ると、翼の下面も無視できないどころか上面と同じように、下から翼を押し上げる大きな力が働いていると確信するのです。

　そして、建築工学の世界では、風が建物に当たって力を及ぼす「風圧」の概念が確立していて建造物の設計に生かされているのです。

　つまり、「コアンダ効果と作用反作用説」は揚力発生理論の一部分しか言い当てていないと思うのです。

＜双方の説に共通した問題点＞

について

疑問点４：空気を非圧縮性として扱えるか？

　それぞれの揚力発生の解説の中で明文化せずとも、ベルヌーイの定理をかざした時点で空気を非圧縮性とみなしていることになります。

　恐らく私以外の全ての方は、揚力を解説するときは空気を「非圧縮性」として扱っていらっしゃいます。

　なぜでしょう？

それは、

・「ベルヌーイの定理説」では、

　流れが速いところはそれより遅い流れのところより気圧が低くなる。と、ベルヌーイの定理を揚力発生の直接のメカニズムにしているからです。

　ベルヌーイの定理は理想気体（非圧縮生・非粘性）が前提でしたね。

　一方、

・アンダーソン博士とエバーハート博士の「コアンダ効果と作用反作用説」では、

　翼の上面の流速が速まる原因は翼上面の気圧が低いからであるとし、「（流速が速まるということは）体積は変化せず、真空ができることに対して抵抗があるからである」としています。

　両博士は、分かり易くする為に、恐らく私たちの多くが経験したであろうボート遊びの「水とオール」の関係を上げて説明しています。真空ができることに対して抵抗が発生するためには空気は水のように非圧縮性でなくてはならない、と考えておられたようです。

　つまり、あたかも水が非圧縮性であるがために真空ができることに対する抵抗が発生している、空気についてもそうだ、と考えれば理解し易いのです。

　しかし私は、空気は圧縮性に富んだ気体であるけれども、水の場合と全く同じように真空ができることに対して抵抗ある動きを示す、と考えています。

　ただ空気は質量が小さいので抵抗を感じにくいのです。

　つまり、空気中でオールを動かしても、水中でオールを動かした時の水の動きと全く同じように空気が動くのですが、空気は見えない上に質量が水の770分の1と非常に小さいことで、水とは違うと感じてしまうのだ、と私は理解しています。

　粘性と質量が大きく違うだけで、水も空気も同じ流体なのです。風呂に入って手のひらを水面で動かした時に見える水の動きは、殆ど同じように動く空気の動きの断面を見ている筈なのです。

　両博士は、空気中でも真空ができることに対して抵抗が発生する、と説明するためには水と同じように、空気を非圧縮性とせざるを得なかった（理解されやすい）のです。

　また、「こうして空気は圧力が減少することで翼の上面で加速されるのです」とも仰っていますが、気体の圧力が減少するということは気体が自由膨張していることに他ならないので、恐らく非圧縮性と仮定することに矛盾を感じられていたに違いありません。

　つまり双方の説の提唱者は、それぞれの説を成り立たせる為に、空気を非圧縮性と暫定的に定義せざるを得なかったのです。空気が圧縮性の気体であることなどは百も承知だったはずです。

　私は揚力を語る時は、空気はありのままに非常に圧縮性の高い物質として論ずるべきであり、ましてや物性を曲げて真実と違った条件での議論はすべきではない（間違った方向へ進む）と思うのです。

　言いたいことは、

　「翼の周りの空気の流れは、実は気圧の差が先にできるからそれに導かれて動いている」のです！！

　それに、

　「空気を非圧縮性などと定義してはいけないし、圧縮性を伴った素早い回り込みは空気の特性として、揚力を考える際には非常に重要な着目すべき点である」

と言うことなのです。

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2019.06