初期飛行局面における空気力係数

実験ではθの角度を

40°までしか用いていないため，θが 80°に至る初期飛行局面

において，その効果を実験的に明らかにする必要があった。

そこで，上肢を体側に配置（φ

= 170

）した条件で，θを

80

°まで増大させた場 合，揚力面積

S

L の減少が抑制されるか否かについて風洞実験による検証を行った

（Fig. 34）。ここでは本研究の結果と，谷ら（1951）による上肢を挙上（φ = 30°）

した姿勢から得られた結果（4.4.1.aの

Fig. 25a）を比較する。

Fig. 34

に示したように，上肢を体側に配置した場合，迎え角（α）が

5

°以上で

あれば，

Fig. 25a

のε

145

°および

130

°の結果と同様に，ある程度までθの増大は

S

Lを増大させ，さらにθを増大させるとかえって

S

Lは減少していた。ただし，Fig.

34

に示したとおり，αが

5～15°の範囲では，θを 45°から 65°まで増大させても S

Lの減少は見られなかった。これに比して，

4.4.1.a

の

Fig. 25a

に示したように，ε

145

°および

130

°の条件では，αが

7.5

～

15

°であれば，θを約

50

°以上に増大さ せると，SLは減少し始めていた。

さらに，

Fig. 34

においてαが

0°以下であれば，θを 45°から 70°まで増大させ

ると

S

Lも増大しており，さらにθを

80

°まで増大させても，

S

Lはほとんど変化し なかった。一方で上肢を挙上させた風洞実験では（谷ら

1951

），αが

0

°の条件で も，θを約

60°以上増大させると S

Lが減少し始めていた（4.4.1.aの

Fig. 25a

のε

145°および 130°参照）。

これらの結果をまとめると，上肢を体側に配置した姿勢は，αが

5

～

15

°の条件 において，θを増大していくと，上肢を挙上した姿勢よりも大きなθの値で

S

Lが減 少を始めたことが分かる。さらに，上肢を体側に配置した姿勢は，αが

0°以下の

条件であれば，θを

80°程度まで増大させても揚力の減少には至らなかったことが

分かる。すなわち，上肢を体側に配置した姿勢は，上肢を挙上した姿勢に比して，

次に第

2

点について，股関節が屈曲した（股関節前屈角度σ = 70°）初期飛行姿 勢において，下肢とスキーとのなす角度θの増大によって

S

D，SLおよび

Q

Mが増大 するか否か検討した（

Fig. 35

）。その結果，θの増大に伴い，

S

L，

S

Dおよび

Q

Mは 増大していた。これらの結果は，谷ら（

1971

）が示した，θが大きいほど

S

L，

S

D

および

Q

Mが増大するという関係が，初期飛行局面のような股関節を屈曲した姿勢 においても成立することを示すものである。さらに，

Fig. 35b

に示した

S

Lの変化を，

この姿勢よりも股関節を伸展した姿勢（σ

= 40

°）のそれと比較してみると（

Fig.

34

），

Fig. 35b

では

Fig. 34

と異なり，αが

5

°以上の姿勢であっても，θの増大に

よる

S

Lの減少が見られなかった。すなわち，股関節を屈曲することによって，θの 増大に起因する

S

Lの減少（失速）が抑制されたものと推察される。

最後に第

3

点について，θが大きい（θ

= 80

°）初期飛行局面において，σの減 少（股関節角度の増大）によって

S

L，

S

Dおよび

Q

Mが増大するか否かについて検討 した（Fig. 36）。Fig. 36aに示したとおり，股関節前屈角度（σ）が小さいほど，SD

は大きい値を示した。この結果は，股関節角度が大きいほど，SDが大きくなること を示している。次に，

S

L （

Fig. 36b

）および

Q

M （

Fig. 36c

）の変化を見てみる。α が

0

°以上の条件ではσの値が約

40

～

60

°で

S

Lおよび

Q

Mは最大に達し，それ以上 σを減少させると，却って

S

Lおよび

Q

Mは減少していた。特に

S

Lの減少は，θの増 大でも生ずることをすでに示した（Fig. 34）。すなわち，過度にθを大きくするこ と，およびσを過度に減少する（股関節を伸展する）ことは，むしろ

S

Lの減少をも たらすものと考えられる。

ただし，αが

0～5°の場合，σを 40°まで減少させても S

Lおよび

Q

Mの減少は 見られなかった。また，αが最も小さい条件であるα = －5°の条件では，前述の

S

Dと同様に，σの減少に伴い

S

Lおよび

Q

Mは単調に増大しており，減少は見られな かった。これらの結果から，αが

5

°以下であれば，下肢とスキーとのなす角度（θ）

が最大で

80°程度となる初期飛行局面においても，股関節前屈角度（σ）を 40°程

度（股関節角度ε = 140°相当）まで伸展することで

S

D，SLおよび

Q

Mを増大する ことができるものと考えられる。

ここまでの議論から，

4

章で用いた

3

つの仮定はいずれも成立するものと考えら れる。ただし，前述のように実際の飛行姿勢においては，複数の姿勢変化が同時に おこるため，空気力への影響を定量的に知るためには，これらの複数の姿勢変化を 考慮した空気力係数の回帰モデルが必要となる。次項では，複数の姿勢を用いた空 気力係数の回帰モデルの構築について述べる。

ドキュメント内 スキージャンプ踏み切り局面が初期飛行局面に及ぼす影響 : バイオメカニクス的観点から (ページ 160-163)