機械工学科・浅尾グループ　卒業研修の活動紹介　―リング構造の不思議さを探求しよう―

2025.02.25

　みなさんはこんなおもちゃで遊んだことはありますか？　ストローに紙で作った輪っかを２つくっつけただけのものです。ただ、これがよく飛ぶんです。

ストローに紙で作った輪っかを２つくっつけただけの２リング飛行機

実際に飛ばしてみました

　リングを２つくっつけただけで飛ぶんです。リングの翼、不思議だと思いませんか？
　より、シンプルなリング構造を持つ飛翔体として「X-zylo」というおもちゃがあります [1]。

これも実際に飛ばしてみました

　これは回転させながら投げるのですが、説明では180m飛ぶと書かれています。たった10cmのプラスチック製のリングがそんなに飛ぶとは驚きですよね。

　浅尾グループの卒業研修ではこのリング構造がなぜ飛ぶのかを調べることにし、リング飛行機の形状、質量などによって飛行距離がどのように変化するかを調べることにしました。ただし、人が投げて飛ばすと、実験の再現性がないため、発射装置を作成することにしました。

図3.png

リング飛行機を飛ばすための発射装置

　実際に大量のペットボトルを用意し、さまざまな大きさのリング飛翔体をつくり飛翔体を発射装置で飛ばします。

　結果は卒業研修発表会で報告します。なお、発射装置の引っ張る人に聞いてみると、引っ張る力は結構必要で、一回やるだけでかなりしんどいとのことでした。リング飛翔体があと10種類以上あるため、先はまだまだ長いです。

　実はリング翼を実際の航空機に実現化しようとした歴史があります。1980年代にアメリカの航空機メーカー、ロッキード社（現ロッキード・マーティン）がリング翼の飛行機を構想していました [2]。

　リング翼の航空機は通常の翼を持つ航空機とは異なり、胴体の周囲を囲むようなリング状の翼を持つ独特なデザインが特徴です。しかしながら莫大な資金の調達や、安全上の問題、またリング自体が大きすぎたため空気抵抗が増大したこともあり、現実には至らなかったと言われています。一度「Ring Wing Airplane」でどんなものか確かめてみてください。

　AIの概念は1950年代に誕生しましたが、当時の計算能力では実現が困難でした。その後も注目されましたが、技術的な制約で停滞しました。しかし、2010年代にPCやGPUの進化により、AIは飛躍的に発展しました。このように、最初は不可能でも他分野の技術革新が道を開くことがあります。これを信じて、みなさんも私達といっしょにリング翼の研究をしてみませんか？

参考
[1] "Xジャイロフライングトイラングスジャパン", https://www.rangs.jp/c/flying/x-zylo, （参照 2025-02-10）
[2] "Lockheed Concept Ring Wing Airplane", https://www.reddit.com/r/aviation/comments/1614o6h/lockheed_concept_ring_wing_airplane/, （参照 2025-02-10）

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