今日は何の日？
１２月１７日は飛行機の日
1903年のこの日、アメリカ・ノースカロライナ州のキティホークで、ウィルバーとオーヴィルのライト兄弟が動力飛行機の初飛行に成功しました。
この日には4回飛行し、1回目の飛行時間は12秒、4回目は59秒で飛行距離は256mでした。
飛行機の歴史を全て記事にすると、とんでもなく長くなってしまうので、今回はライト兄弟の飛行機の特徴と飛行する原理を少しだけ載せたいと思います。
アメリカのライト兄弟は、1903年12月17日に飛行機（動力を備えた重航空機）「ライトフライヤー号」による世界初の本格的な有人飛行を行いました。
この機体はただ飛んだだけではなく、下記の技術的特徴を備えていました。
右と左の主翼を逆方向にねじることにより左右の揚力バランスを変え機体を傾ける（バンクさせる）機構を備えていた。
現在では、飛行中に方向転換する際まずバンクさせるのが当然ですが、当時そのことを理解し実際の機体構造に操縦要素として導入したのはライト兄弟のみだった（この「翼ねじり」は後にエルロンに取って代わられる）。
自作の風洞で試験、選定した翼型を採用した。
馬力・重量比率の高いガソリンエンジンを採用（ただし、当時はそのようなエンジンが売られていなかったため、兄弟によって自作されています。
その後彼らは飛行機メーカーではなく、エンジンメーカーとして名声を勝ち得ることになります）。
減速機構の採用。エンジンの回転はそのままでは速過ぎるので、プロペラが効率良く推力を発揮できる回転数まで減速した。
しかし減速機構にローラーチェーンを使ったのは不適切であり、その後に採用された減速機は歯車式が主体です。
木製の骨組に羽布張りという軽量構造。
操縦者は腹ばいになっているため、操縦には左右の手を使った。
即ち右の操縦桿でバンクと旋回を、左手の操縦桿で機首の上げ下げを行った。
操縦桿の動きは金属製の操縦索によって各翼面や舵面に伝えられた（人力操舵）。
飛行機の飛行の原理
簡単にいえば飛行機は、エンジンやプロペラ等を用いて前進することで、その翼に対して「対気速度」を得、それにより自身の重量より大きな揚力を得ることで上昇します。
水平飛行の時は飛行機の重さと揚力が釣り合っている場合です。
飛行機を支える揚力というのは、空気の流れの（あるいは風の）力の一種です。
静止した物体にある速さの風が当たる場合と、ある物体が同じ速さで反対方向に進む場合では、風の力の生じ方は変わりません。
例えば静止した空気の中をジェット機が250m/sという速さで飛べば、250m/sという、ものすごい速さで風が前方から機体に当たってきています。
風の力というのは風速の2乗に比例しており、台風の風速50-60m/sの風ですら家屋を破壊するような巨大な力を持っていることを思えば、ジェット機に働く風の力の大きさを想像できるようになります。
翼の揚力は、同じ迎え角であると、速度の2乗に比例して増加する、また同一の速度であると、迎え角が大きくなるほど揚力は増加します。
飛行機は、ある高さを保って水平飛行を続ける時は、揚力が重力とつりあい、かつ、推進装置の推力と飛行機全体に働く抗力がつりあうようにしなければなりません。
よって（水平に飛ぶ時は）、高速で飛ぶ時は迎え角を小さくし、低速で飛ぶ時は迎え角を大きくして、揚力と重力がつりあうように調整して飛んでいます。
なお、上記の説明だけだと、「翼の迎え角をどんどん大きくしてゆくと速度を落としても水平飛行可能」ということになってしまいますが、実際には迎え角がある限界に達した段階で失速という現象が起きます。
よって飛行機には安全に飛行できる最小速度というものがあり、それを「最小速度」や「失速速度」と呼んでいます。
それは例えば、ジェット輸送機だと一般に200-250km/h程度になります。
つまりこの場合、（かつての）新幹線の最高速度程度以上の速度は出さないと安全に飛べないという事になります。
