ロフト角と飛距離の関係

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最適ロフト角と飛距離を科学する

 

最適ロフト角から飛距離の理論

 

ボールのスピン量で説明した通り、ロフト角によってボールにかけられるスピン量は理論的に説明ができます。ゆえに異なるロフト角のドライバーによる弾道計算ができ、最長飛距離を出す最適なスピン量とロフトを得る事ができます。

 

ロフト1
ロフト2
10度のロフト角のドライバーと17度のスプ―ンの飛距離を示したグラフでボール初速が60m./s(ヘッドスピードが40m/sで一般ゴルファーの最も平均的で的確にインパクトできた)を境にして、それ以下では17度のような大きなロフトをもったスプーンの方がキャリーは大きく、それ以上の場合はロフトの小さいドライバーの方が大きなキャリーを示しています。

 

ただし、このグラフは理論的に算出した概略的なもので、ボールの銘柄や揚力特性、その時の空気の影響、クラブヘッドの銘柄の違い、シャフトの性質やキックポイントなどの違いは考慮していません。

 

しかし、このグラグからロフトが大きすぎると揚力がつきすぎ、ボールが高く舞い上がり飛距離が伸びないので、ロフトはヘッドスピードに応じた最適ロフトがあることがわかります。

 

特に、ヘッドスピードが平均的なゴルファーや女性やシニアーゴルファーにおいては、ロフトが大きいほど飛距離がでることです。
ヘッドスピード 40MSでは10度、11度 13度の異なったロフトでの飛距離は、13度が一番飛距離が出ることが証明されています。

 

さらに35msではさらにロフトが14度以上ないと飛距離が出なくなります。

 

この最適ロフト角の値をコンピュータによる理論的弾道計算で確かめると次の表になります。

 

ロフト3

 

この表を見ればヘッドスピードの低いゴルファー(ドライバーで200y以下)の場合、市販の10度ぐらいのロフトではロフトが不足していることがわかります。

 

これを計算式で表すと以下のグラフになります。

 

ロフト4

 

ヘッドスピードでVoで打ち出されたボールの水平方向の速度はVo Cos二乗θで表され、Cos θに比例します。例えばロフト角2度と17度の水平方向の速度比は
Cos17/Cos12=0.9563/0.9781=0.96
となり、4%の減少になります。

 

しかし、スピン量の点からみると、スピン量=Vo Sin θ で得られるので
Sin17/Sin12=0.2924/0.2079=1.41
となり、41%の増加になります。

 

言い換えると、滞空時間が長くなるほど飛距離の増加につながることになります。

 

非力なゴルファーや女性ゴルファーがロフトの大きなドライバーを使うことで浮力を利用して飛距離を増加することができるのです。

 

良くドライバーよりスプーンの方が飛ぶゴルファーを見受けられますが、この理由は10度のドライバーより17度のスプーンの方が適しているといえます。

 

以上の理論はキャリーのみについてのことで、ランは考慮されていません。

 

実際の場合、これらの理論値より若干低いロフトの方がランを含めた飛距離について最適な値となるでしょう。

 

 

以下ヘッドスピードに適合するドライバーのロフト角(リアルロフ)

ヘッドスピード

ロフト角

ヘッドスピード 50m/s以上

8.5  ±0.5

ヘッドスピード 46~49m/s

9.0  ±0.5

ヘッドスピード 43~45m/s

9.5  ±0.5

ヘッドスピード 40~42m/s

10.5 ±0.5

ヘッドスピード 38~39m/s

11   ±0.5

ヘッドスピード 36~37m/s

11.5   ±1

ヘッドスピード 35m/s以下

12   ±1.5

 

女性やグランドシニア―の場合

 

ヘッドスピード

リアルロフト角

体力状況

43m/s以上

10±0.5

女子ツアープロ

38m/s~42m/s

11±0.5

力のある女性

33m/s~37m/s

11.5~14

平均的な女性

32m/s以下

14以上

非力な女性

 

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以下ヘッドスピードに適合するアイアンの角番手別ロフト角(リアルロフ)

 

では、アイアンの場合はどうでしょうか。
ボールの飛距離とは、ボールの持つエネルギーが何かにより消費されゼロになった所までをいいます。

 

このエネルギーの消費はボールが空気中を飛ぶ場合の空気抵抗によるものと、もう一つはボールが地上を転がり抵抗によるものです。

 

アイアンはランが余り多く出ると困るため地上の抵抗は落下した瞬間のみで主に空気抵抗によるものです。

 

その場合、速度の垂直成分(表のVo Cosθ Sin θ)はボールの高さを与え、水平方向の運動に関しては、空気抵抗による仕事がエネルギー消費をもたらすために、速度の水平成分(Vo Cos二乗θ)が飛距離を決めることになります。

 

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表はドライバーで平均40m/sの平均的なゴルファーで5アイアンのロフトが23.0で飛距離を約155ヤードと仮定し、それを基準として理論値と実験値を比較したものです。

 

番手

ロフト(θ:度)

18,5

20,5

理論値(y)

181

169

実際値(y)

160~180

150~170

番手

ロフト(θ:度)

23、0

26、0

30、0

理論値(y)

156

141

127

実際値 (y)

140~160

130~150

120~140

番手

p/w

ロフト(θ:度)

34,5

39、0

44、0

理論値(y)

112

100

90

実際値 (y)

110~120

105~115

~100

 

 

これを見ると、科学的に割り切れない仮定においても、理論値と実験値とは傾向が見事に一致していることが分かります。
これを再度考えてみると、理論値とはヘッドスピードのクラブ面の垂直成分と水平成分を求めたものであり、これはボールの飛び出し速度度の水平成分だが、ほぼアイアンの飛距離と一致しています。

 

 

別の言い方をすれば、アイアンの飛距離はほとんどロフトによって決まることがわかります。

 

また、アイアンの飛距離はヘッドスピードとロフトから生まれたスピン量で決まることになります。

 

下の表はヘッドスピードによる適正5アイアンロフトの基準値になります。

 

ただ、アイアンは各メーカによりロフトの設定値が異なるのが現実です。
5アイアンのロフトは21度~26度程度内で設定されています。

 

平均的なゴルファーには24度前後、ハードヒッターには21度、女性、シニアーなど非力なゴルファーには26度が理想ロフトになります。
番手別のロフトはミドルアイアン(4,5,6)は角番手ごとに3度程度ロフトが寝ていき、ショートアイアン(7,8,9、P/w)では4~5度程度に設定されています。

 

 

ドライバーのヘッドスピードと各アイアンの飛距離【参考資料】

35m/s

40m/s

43m/s

45m/s

    3I 185y 3I 195y
  4I 160y 4I 175y 4I 185y
5I 150y 5I 165y 5I 175y
6I 100y 6I 140y 6I 155y 6I 165y
7I  90y 7I 130y 7I 145y 7I 155y
8I  80y 8I 120y 8I 135y 8I 145y
9I  70y 9I 110y 9I 125y 9I 135y
P/w 60y P/w115y P/w110y P/w120y
S/w 35y S/w 70y S/w 80y S/w 95y

 

 

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