鳥が航空工学に与えた影響を教えてください。もし、地球上に鳥類がいなければ、人類は空を飛ぶことはなかったのでしょうか。

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  • 終了:2008/08/09 17:17:20
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回答8件)

id:kin1974 No.1

回答回数1139ベストアンサー獲得回数23

id:sharia

ありがとうございます!

もし、鳥類が存在していなければ、人類は空を飛ばなかったのでしょうか?

2008/08/02 17:49:36
id:maki_tetsu No.2

回答回数10ベストアンサー獲得回数0

ポイント64pt

個人的な意見です。鳥類の存在と、飛ぶことへの欲求や飛ぶための機構の発明は別ではないかと思います。ですので、鳥類の存在は絶対ではないのではないかと思います。


上空から地上を「鳥瞰」することには、人間が社会を営む上で、統治上の意義、軍事上の意義、宗教的な意義があると思います。

例えば「塔」の存在は、西洋では、見張り台というような軍事的目的とともに、宗教的な意味を持ち、地上と天上を結ぶ象徴としてのモニュメントの側面を持つと言われています。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A1%94


「飛ぶ」という行為はその延長線上、「視野の拡張」という欲求にあるのではないかと思います。つまり、上空から領地内の統治の状態をすみずみまで見晴らしたいというような、あるいは、軍事上、偵察可能な敵地の領域を増やしたいという欲求もあるかもしれません。


例えば、モンゴルフィエ兄弟による「熱気球」の発明は18世紀で、鳥をモチーフにした飛行体である「飛行機」の発明よりもずっと前です。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%86%B1%E6%B0%97%E7%90%83


あくまでもこうした人間のニーズが先にあって、その中の一つとして「鳥のように自由に移動して飛行する」ことを模索し、鳥の骨格や筋肉の構造等の研究が進んだのではないでしょうか?

id:sharia

なるほど!

非常にわかりやすい視点です。

では、翼という構造は鳥からヒントを得ていると思います。

これは現在でも航空工学的に主流の構造です。

もし、鳥がいなければ、この翼という構造は生まれなかったのではないでしょうか?

追記:

 ポイントはかなりの量出します。

 はてなは、ポイントのレートが10倍ぐらい違うプレミアムはてなを創設して欲しいところです。

2008/08/02 23:06:07
id:MEI-ZA-YU No.3

回答回数4756ベストアンサー獲得回数767

ポイント63pt

鳥が航空工学に与えた影響は非常に大きいと思います。

今も昔も飛行機の手本となっていますから。

http://www.bk1.jp/review/0000034723

>鳥の飛び方を見て最初に飛行の原理を解明した(完全ではないが)のは、

かの奇才レオナルド・ダヴィンチといわれている。

以来多くの人たちが鳥になりたいと願い、飛行に挑戦してきた。

鳥のように自由に空を飛べたら、というのはいつの世も変わらぬ人間の夢である

飛行機が旋回する原理や離着陸の際のフラップ操作、

これらは鳥の翼の動きとほとんど同じだ。鳥こそが今も昔も飛行機のお手本なのだ。



鳥類がいなくても翼という構造は生まれた。

昆虫類(トンボなど)がいたから(笑)

・・ということではなくて、

以下のような事はあると思います。(2ちゃんねるですが・・・) ↓

http://love6.2ch.net/test/read.cgi/space/1146302956/l50

鳥が存在しなっかたら、飛行機は発明できたか?

>11 :NASAしさん:2006/05/04(木) 17:29:54

人間の進化の過程で、狩猟のために投石や弓矢の発明があり、

何かを「飛ばす」行為は人類にとって重要だったはず。

ロケットは飛行の原理が飛行機とは全く違うが、飛行機より

早く発明されている(兵器として)。

ある程度の進歩の遅れはあったにせよ「飛ばす」という目的

のためにいずれ航空機は発明されていたと思う。


あと、凧やブーメランなどからも翼というか飛ぶヒントは浮かんでくると思います。


自ら空を飛びたいという発想は大昔からあったようです。

もっとも、鳥や空を飛ぶ生き物が存在していなければ、

そのような発想は生まれてこないと思うので、今よりも開発が遅れていたことは

間違いないでしょう。


他に、これはSF的ですが、地球外に鳥類がいるかどうかはわかりませんが、

地球外の乗り物(UFO)は翼が付いてないので、

鳥類を参考にしていないのかもしれません。

(進化してなくなったとも考えられますが・・・)  話がそれました・・・

id:sharia

なるほど、面白いですね。

現在、「翼で飛ぶ」という技術の周囲に厖大な実用技術が集積されていますが、ひょっとしたら別の技術系が蓄積されて、別の航空工学を形成していたかもしれませんね。

2008/08/03 11:56:03
id:kyokusen No.4

回答回数824ベストアンサー獲得回数86

ポイント45pt

http://homepage3.nifty.com/s_wings/w_okina.htm

『鳥類がいなければ』の一点のみに絞っての回答という事でご容赦を。

鳥がいなくても、昆虫がいましたので、たぶん飛んでいたのではないかと思います。

http://www.urap.org/_forum/ashi/science/mapled/maple.htm

また、一部の植物の種は空を舞います。(なんか変な日本語だ

http://www2g.biglobe.ne.jp/~aviation/helohistory2.html

ヘリコプターは竹とんぼや螺子を祖先にしているようですね。これは鳥からは発想できないシステムだと思うのですが、いかがでしょう?

 

id:sharia

ありがとうございます。

たしかに、昆虫のような飛び方を模索したかもしれませんね。

となると現在でも実用化されているヘリコプター系の技術が発展し、超大型旅客ヘリとかが開発されたのでしょうか。

なるほど。

2008/08/03 11:57:57
id:kanan5100 No.5

回答回数1469ベストアンサー獲得回数275

ポイント45pt

まず、翼を持つ生物は、鳥類のほかにも昆虫や、コウモリなどの哺乳類、絶滅種では翼竜などもいます。

というわけなので、鳥がいなくても虫やコウモリからヒントを得て人類は飛行機を思いついたでしょうね。

 

では虫もコウモリも存在しなかったらどうか?

このように異なる種類の生物が類似した器官を持つことを収斂進化と呼びます。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8E%E6%96%82%E9%80%B2%E5%8C%9...

空を飛ぶという同じ目的のために似通った器官が進化してきたということは、翼という形態が合理的だからと考えられます。

実際のところ、空を飛ぶための浮力を得るための方法としては、空気より軽い気体を利用するか、燃料を燃やして噴射するか、プロペラを回すか、翼を使うかくらいしか選択肢はありません。

そして、空を飛ぶ生物がいなくても、風の中で板を傾けるなどすれば、上の方に引っ張られるような力が働くことは体験できます。そこから翼という発想までは遠いかもしれませんが、誰かひとりの天才が現れれば埋められない距離ではないでしょう。

ですから、昆虫やコウモリも存在しなかったとしても、人類は遅かれ早かれ、空を飛ぶために翼という形態を考え出したんじゃないでしょうか。

id:sharia

ありがとうございます。

たしかに鳥の翼と航空機の翼では、かなり構造が違いますね。

ただやはり、翼の上部と下部の空気流を変化させることで、浮力を得る方法というのは、かなりトリッキーに思え、天才たちが鳥を長年研究する中で発見されてきたことだと思います。

また、逆に言えば、翼程度の未発見の基幹技術が、どこかに眠っているのでは、と思ってしまいます。

2008/08/03 12:05:16
id:yamadakouzi No.6

回答回数296ベストアンサー獲得回数6

ポイント64pt

この時点では回答者1、2さんを閲覧できましたが、正論(常識論)を書かれていると感じました。

きっかけは「鳥に憧れ」そして「鳥に学んだ」は正しいと思います。事実、翼の形状は鳥の翼の空気力学的な研究の応用と思われる所は随所に見られます。

ただ、本来の飛ぶ(飛び上がる)事や、飛び続ける(推進力)は、初期の段階で「それでは無理(あるいは困難)だ」と気がついたようですね。だから現在の航空機は「鳥のように羽ばたく」形式は殆ど無く(趣味あるいは、継続研究はあると思いますが)、グライダーとそれに水平推進力を備えた形式(プロペラ機、ジェット機を含む)、ヘリコプター形式、気球(飛行船を含む)の3タイプ(まだ他にあるかもしれませんが思いつきません)が現在の形式だと思います。

そこで、現在航空機の発展過程を見て、正論(常識論)と異なった見方をしてみたいと思います。

まず「もし、鳥類が存在していなければ、人類は空を飛ばなかったのでしょうか?」の問いに「鳥類が存在しなくても航空機への憧れと発展はあったと思います。」・・・「コウモリがいる」はへ理屈に近いと思いますが、それに近いところで「ムササビ・モモンガ等」の飛び方がありますが、昆虫は鳥より昔から空を飛んでいましたし、羽ばたくもの、跳ねるもの、滑空できるもの、クモの様に糸を出して風を利用して飛ぶ場合も有ります。動物だけでなく、松やカエデの種のように翼が回転するものが自然界にあります。恐らくグライダー型(翼が固定)は滑空型の生物、ヘリコプターはカエデの種、気球はタンポポの種の様なものをヒントにしているのではないでしょうか。ジェットの様な推進力を持つ生物は思い付きませんが。

翼の形状は鳥の羽根の各部分の応用が大きく貢献していると思いますが、鳥以外の生物からも学べる事柄も多いです。

全体の形状としては、鳥よりもヤンマに近くなってると思います。三角翼のジェット機は蛾に止まる時にそういう形になる物がいますがあの状態では進めません。

結論として、鳥類が存在しなくても航空機は発明・発展できたと思います。それは①「高い所から見たい=権力欲か?」と②「高いところを自由に移動したい」という欲望があれば(鳥類を抜いた自然界で)成立すると思います。が、飛ぶ生物が全くいない場合①は生じても(バベルの塔や教会、城、高層建築)②にいたるまではかなり時間が掛かると思います。(もしかしてクモの網で発想が浮かぶかも・・・そうすれば道路網が空中に発達?・・・空中シースルー道路・・・そうなれば航空機の発展は遅れる)

将来はラピュタのように空中浮遊物質・理論、反重力物質・理論が発明・発見されて、第五の空中移動技術(上記で現代の航空機の飛ぶ形式を3つに分けましたが、羽ばたくが第4です)が開発されるかもしれませんね。

期待してます。

id:sharia

ありがとうございます!

すばらしい!

感謝します。

 

わたくしとしては、鳥の翼程度にコロンブスの卵的なうまく空を飛ぶ方法が発明されるのではという希望を持っています。それはともかく、ナイスな分析です! サンクス!

2008/08/03 22:33:47
id:Baku7770 No.7

回答回数2832ベストアンサー獲得回数181

ポイント64pt

 #a2同様個人的な考えですが、初期の段階で与えた影響は大きいと考えますが、少なくとも現時点では既に鳥を越えていると思って間違いないでしょう。また、逆に鳥が存在したためにミスリードした部分もあると考えています。

 

 まず、空を飛びたいといった要求をかなり古くから持っていたのはギリシャ神話にあるイカロスのエピソードからも分かります。

 

 ただし、鳥が空を飛ぶ際にはばたいていたことから、古代の研究者はダヴィンチに代表されるようにはばたき式のオーニソプターであり、鳥が翼を単に上下させているのではなく、翼自体を変形させつつ複雑に羽ばたくことで揚力と推力を同時に得ていることを解析できなかったためにかなり遠回りする結果となってしまいました。

 

 リリエンタールにしろ、ライト兄弟にしろ固定翼式の飛翔体で飛行することに成功したのは翼型に対する風洞実験を繰り返した結果であり、その時点で翼を持っていれば空を飛べる可能性があるといった程度の影響しか航空工学に影響を与えていないと考えるべきだと私は思います。

http://www1.interq.or.jp/mmi/txt/akogare-1.htm

id:sharia

なるほど、慎重な考え方です。とても賛同します。

しかし、翼を持てば空が飛べるという思想の紆余曲折の最初の一歩は鳥の翼だったのではないでしょうか。結果的に固定翼に落ち着くのは、稼動翼で空力を制御することの圧倒的な複雑さに対する困難が原因でしょう。カラスとF-35が同じサイズ、同じ武装で戦えば、F-35など赤子の手をひねるようなものでしょう。これは気持ちが悪い仮定ですが、鳥の飛び方は複雑すぎるので放棄したと考えたほうがよくないでしょうか。

 翼という概念自体が貴重だったと思うのです。

 翼があれば空を飛べると思わせる実例自体が重要だったのでは、と思うのです。

2008/08/03 22:43:59
id:gontaro-kamura No.8

回答回数7ベストアンサー獲得回数0

ポイント45pt

コメントの方も書かれていますが、ロケットの歴史は航空機の歴史よりはるかに古く、西暦1232年には中国が戦争で使用した記録が残っています。よって鳥や他の空を飛ぶ生物が地球上にいなかったとしても、人類はまずロケット技術によって空を飛んだのではないでしょうか?

実際には有人ロケットの登場は1961年であり、1910年のジェット機の登場よりかなり遅くなっていますが、これは競合する飛行手段である航空機が存在したために、技術が遅れたのではないかと思っております。

そして、ロケット技術で空を飛ぶようになれば、空気抵抗を軽減するあるいは利用する技術も必然的に出てくるでしょう。

よって、現在の技術の発達には鳥類が貢献したのは間違いないと思いますが、鳥類がいなくても人類は最終的に翼(固定翼)を得られたのではないかと思われます。

蛇足ですが、ジェット/ロケット推進で空を飛ぶ生物としてトビイカという生物がいます。

id:sharia

回答ありがとうございます。

>鳥類がいなくても人類は最終的に翼(固定翼)を得られたのではないかと思われます。

なるほど。これは、浮力を得るための翼ではなく、姿勢制御に翼が使われるようになり、そこから発展したのではないだろうかということですね。たしかにそうかもしれません。

 

個人的には、みなさんの回答を読みながら、高速自動車(F1カーなど)の開発分野で、空力制御が問題になるあたりで、翼の浮力を用いた航空機が登場するのではないだろうかと思うようになりました。

2008/08/05 20:49:50
  • id:yamadakouzi
    yamadakouzi 2008/08/04 15:01:08
    shariaさん、私の一部冗談?交じりの回答に、まじめな返信ありがとうございました。
    最後の「結論として・・・」の文章中に書くつもりが、書き忘れた事として、鳥類は「空を飛ぶ夢」のきっかけを人間に与え、「夢をあきらめない力」として偉大な貢献だと思います。・・・現在の航空機の主たる部分の構造の幾つかが異なるとしても。

    これから書く部分は半分以上冗談ですが、怒らないでください、決してあなたの質問を愚弄しているわけでなく「夢(寝ぼけた時見る類)」ですので。
    「羽ばたき式」の空中移動手段は今後発達するかもしれませんね。個人用としては背負い方のジェット装置(ウルサイ、背中が熱い)や小型ヘリ装置(ウルサイ、下降気流をもろに浴びる)・・・ドラえもんのタケコプター程度ならばいいですが。
    5番目として「反重力」的な事を書きましたが、・・・これから先も怒らないでください。
    6番目としては「テレポート・瞬間移動」、7番目は「異次元移動」でしょうね。・・・どこでもドアーみたいに。「タイムマシン」も入れますか。いずれにせよ5番目からは原理の「糸口」すら私には分からない「空想・夢」ですが、本当に実現可能な「コロンブスの卵」的方法が(それに続く研究・開発が大変だろうけれど)まだ、どこかで埋まっているかもしれませんね。
  • id:chinjuh
    凧もやっぱり鳥を見て思いついたのでしょうか。
    鳥の模倣というより
    板状のものを風に当てた時の力から発想してるような気がしてなりません。
    まあ、鳥の形をした凧もあるので
    なんともいえませんけど。

  • id:yamadakouzi
    yamadakouzi 2008/08/04 23:40:00
    すみません、航空機のもう一つの形式として(それも超現実的な)ロケットがありました。恐らく最古の発明でありながら最進(「最新」でなく「最先進」)では無いでしょうか。最初は火薬の推進力、徐々に改良されて液体や液化燃料や液化酸素、が使われ、ジェット機は液体燃料+空気が推進力となっている状態。---ジェット噴射型の生物は思いつきませんが、きっとロケットからの発想だとおもいます。ロケットは燃料の化学反応による生成物の反力だけでなく、イオンや、核物質の反力、太陽光・太陽風の圧力を利用できるようです。(ラジオメーターが回転する原理)・・・個人乗りの宇宙船ならば太陽電池でエネルギーを得、物質を加速してその反力で推進も可能でしょうね。・・・宇宙船といかなくても、宇宙空間(母船近く)での作業時の移動・姿勢制御には使えそうです。・・・と想像します。
    ロケットとなると、天体の重力をうまく利用して他天体に衛星を送る事にも利用されていますね。(地球から持ってゆくエネルギーの節約)

    本来の鳥類と航空機の話題から外れたコメントですみません。
  • id:Baku7770
     #a6です。私宛コメントに回答します。
     
     まず、鳥の形状がどこまで参考になったかという点ですが、工学のレベルを必要とした時点で参考にしていないというのが私の主張です。ガリレイが違うサイズの球をピサの斜塔から落下させる実験をしたことなどからいずれ、形状を工夫すれば落下しにくい、つまり飛べるという結論に至ったであろうし、断面つまり翼型の研究で鳥の翼型を参考にしていないということです。
     鳥の存在が人間の空を飛びたいという欲求を高めたことは否定しません。
     
     2点目ですが、烏がF-35の大きさになろうが逆にF-35が烏の大きさになろうがF-35が圧勝すると考えます。まず重量は体積に比例します、翼面荷重は面積に比例する。つまり単純に烏をF-35の大きさにすれば飛べないでしょうし、その逆もおわかりになることと思います。
  • id:sharia
    yamadakouziさん・・・。

    コメントありがとうございます。
    たしかに、鳥類のはばたく翼は、推進力と浮力が同じ機構から生まれる時点で、なかなかエクセレントな機構ですね。熱を排出しない分、高いエネルギー効率であることも、なかなか侮れません。

    また射出系では、わたしは電磁カタパルトのような技術を想像しました。
  • id:sharia
    chinjuhさん

    コメントありがとうございます。
    凧ですが、これは版画に糸をつけて飛んだことが発祥だったようです。
    たしかに、凧といいますか、パラグライダーのようなものは、帆走が発展していくうちに自然に発見されたかもしれません。
    ありがとうございます。
  • id:sharia

    Baku7770さん

    コメントありがとうございます。

    > まず、鳥の形状がどこまで参考になったかという点ですが、工学のレベルを必要とした時点で参考にしていないというのが私の主張です。ガリレイが違うサイズの球をピサの斜塔から落下させる実験をしたことなどからいずれ、形状を工夫すれば落下しにくい、つまり飛べるという結論に至ったであろうし、断面つまり翼型の研究で鳥の翼型を参考にし。ていないということです。
    > 鳥の存在が人間の空を飛びたいという欲求を高めたことは否定しません。

     なるほど。理解しました。
     わたしはルネサンス期の自然科学の発達は、自然の振る舞いへの好奇心が寄与した部分が多かったのではないかという観点から主張してみます。
     そこから工学のレベルに達するいたり、どれほど構造上の発明があったのかというあたりでしょうか。

     Baku7770さんのおっしゃるガリレイの自然科学への取り組み方はおそらく、その取り組みで空を飛ぶまで至っていたのではという点には賛成です。おそらくパラグライダーまではたどり着けたのではないだろうかと思います。また気球のようなものも同じようなアプローチです。
     ですが、パラグライダー(もしくは凧)の飛ぶ原理は、翼の原理とは大幅に違います。
     ハンググライダーはどうなのでしょう・・・。これは微妙ですね・・・。

     翼系については、つまり断面に関して、その通りかもしれませんが(これはわたしの勘違いだったかもしれません)、左右に伸びる翼という構造が、空を飛ぶために使えるという発想が起こりえたのか、とよくにつめて考えてみると、ここが根本なのかもしれません。

     技術史としては、ギリシャ・ローマ時代があり、そこからルネサンスへ至り、産業革命を迎えます。
     この中で、大幅に構造が変化した機械はそれほど多いでしょうか。
     地上の移動では、今でも車輪が使われていますし、砲も火薬銃の頃と基本的な構造は変わりません。歯車の発明もギリシア時代です。船も変わりません。もちろん、航空機も、ライト兄弟のときからそれほど構造が変わっているわけではありません。

     実際のところ、産業革命は、回転運動を蒸気力で動かすことが無限に複雑になった結果でしかありません。なので、車輪の発明(厳密には車軸の発明ですが)と歯車の発明の延長線上にある技術体系が発達した結果です。
     人類の技術史にインパクトを与える基本構造は思いのほか、少ないし、それはかなり以前にその構造が発見されているケースが多いと思うです。

     この辺は難しいですね(^_^; 
     あまりいくとマニアックになりすぎてしまいます・・・。


    > 2点目ですが、烏がF-35の大きさになろうが逆にF-35が烏の大きさになろうがF-35が圧勝すると考えます。まず重量は体積に比例します、翼面荷重は面積に比例する。つまり単純に烏をF-35の大きさにすれば飛べないでしょうし、その逆もおわかりになることと思います。

     なるほど、そうですね。
     納得しました。
  • id:yamadakouzi
    yamadakouzi 2008/08/06 23:23:56
    いろいろと自分本位の訳の分からん意見を出して他人を混乱させる、yamadakouziです。
    「ジェットの様な推進力を持つ生物は思い付きませんが」とかきましたが、噴射式推進力を持つ生物はgontaro-kamuraさんの言われるように「イカ」の類やクラゲ(空を飛ばないと思いますが)などかなりいるのですね。自然観察力が欠けていました。
    また、飛び出し+推進の形式としてshariaさんが言われる「カタパルト」いわゆる「跳ね飛ばし」式が存在したのですね。SF的な飛行形式ばかり強調していたことを恥ずかしく思います。モット現実的な所に「コロンブスの卵」は落ちているかも知れませんね。モット足元を見て歩かないと上(宙=ちゅう)ばかりみて上の空で歩いているとせっかくの卵を踏み潰してしまうかも、気をつけます。
  • id:MEI-ZA-YU
    sharia さん
    >個人的には、みなさんの回答を読みながら、高速自動車(F1カーなど)の
    開発分野で、空力制御が問題になるあたりで、
    翼の浮力を用いた航空機が登場するのではないだろうかと思うようになりました。


    ちなみにF1カーなどは車重にたいしてパワーがありすぎるので
    ウィングで逆に浮力を抑えています。(ものすごい力で地面に押さえつけています)


    http://www.geocities.co.jp/MotorCity-Race/9527/kouza1-5.html
    >軽いマシンをハイパワーで走らせるとどうなるか?
    物理とか力学の分野の話になりますが、揚力という浮き上がる力が生じます。
    これを押さえつけるため前後に大きなウイング(羽)をつけるなどして
    マシンを地面に押さえつけているのです。
    この空気を利用してマシンを押さえつける力を「空力」といい、
    現在F1のマシンデザインの中心となっています。


    http://minkara.carview.co.jp/userid/367544/blog/
    >車重600㎏ほどの軽量ボディに、700馬力のエンジンを搭載。

    これだけでも十分に速いことが納得できるが、驚くべきは、そのダウンフォースの強さ。
    前後のウイングとボディ全体の空力で、合計 2t ものダウンフォースが働くらしい。
    あまりに強い力で路面に押さえつけられて走るため、計算上は、
    F1マシンはトンネルの天井を逆さになって走っても落ちないで走る らしい。
  • id:yamadakouzi
    yamadakouzi 2008/08/08 23:21:03
    「鳥が航空工学に与えた影響を教えてください。もし、地球上に鳥類がいなければ、人類は空を飛ぶことはなかったのでしょうか。」という質問とずれますが、「磁気浮揚・磁気推進」形式つまりリニアモーターカーの航空機版は実現不可能でしょうね。そんな強力な磁場を空中に作り出すを作り出すことも不可能だろうし、もし作ったとしても、電磁波が乱れまくったり、航空機自体がニアミスすると(この場合は高速でくっ付く=衝突)や跳ね飛ばされたり、大変な状況になると想像します。---アイデアは昔の漫画に有った様な---その時は疑問を感じた憶えは有りませんが。

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