飛行機のターンをひも解いてみますか？

[Aerodynamics：空気力学]

 

こんにちは！

パイロット免許への水先案内人・須永です！

 

 

前回の「飛行機の操縦性」は

３つの要因によって変わるということは

もう理解していただけましたでしょうか？

 

①　重心（CG）の位置によって変わる

②　パワーの変化によるもの

③　迎え角（angle of attack）の変動によるもの

 

でしたよね？

頑張ってインプットしていってくださいね！

くり返しが大事です！

 

 

さて、今回は

飛行機のターンについての

お話をさせいただきますね。

 

飛行機がターンをする場合、

バンク角をとっていますよね。

 

機体を水平に保ったまま

旋回している飛行機を

見たことがありますか？

 

私はありません。

 

これってどういうことなのでしょう？

 

水平飛行している機体を

正面から見てみると

図のように揚力（Lift）は

垂直に真上に向かって発生していることは

もう知っていますよね。

そこから右旋回（Right Turn）を

するためにバンク角をとります。

 

すると水平飛行（Level Flight）のときの

揚力（Lift）は

揚力の垂直成分（Vertical Component of Lift）と

揚力の水平成分（Horizontal Component of Lift）の

2つの成分に分けられるんですね。

このときの

揚力の水平成分（Horizontal Component of Lift）が

飛行機を旋回（Turn）させる力として働くんですよ。

 

FAAのテストでは、

このように聞かれるかも知れません。

 

どんな力が飛行機をターンさせるのか？

 

そこであなたに覚えて欲しいフレーズはこれです！

 

HORIZONTAL  COMPONENT  OF  LIFT

makes the airplane turn

 

horizontal component of lift：揚力の水平成分

makes the airplane turn：させる　飛行機のターン

 

 

この他に旋回中の機体に働いている力を

全て書き出してみると下の図のようになりますよ。

 

 

では、ターンをするとき

どんな操作が行われているんでしょうか？

 

水平飛行（Level Flight）している

飛行機があります。

 

右旋回（Right Turn）をさせてみましょう。

 

実際にあなたが

操縦しているイメージを持ちながら

読み進めていってください。

 

まず、バンクをとるために操縦桿を

右に回します。

 

すると、左補助翼（Left Aileron・左エルロン）が下がり

右補助翼（Right Aileron・右エルロン）が上がります。

 

これにより左翼の揚力が増し、右翼の揚力が減少するので

機体は右にバンク（Bank）をとり始めます。

 

 

このとき、方向舵（Rudder）を使わなかったとしたら

どうなるのでしょう？

主翼に発生する現象を

もう少し詳しく見ていきましょう。

 

左補助翼（Left Aileron・左エルロン）が下がると

迎え角（Angle of Attack）が大きくなります。

 

迎え角（Angle of Attack）が大きくなると

揚力（Lift）が増します。

 

ここまではいいですよね？

 

ここで注意したいのは・・・

揚力が増すと抗力（Drag）も増える

ということなんですね。

結果、左翼にかかる抗力（Drag）の影響で

機首は左翼側に振られることになるのです。

 

同時に右翼では、

右補助翼（Right Aileron・右エルロン）が上がると

迎え角（Angle of Attack）が小さくなります。

 

迎え角（Angle of Attack）が小さくなると

揚力（Lift）が減少します。

 

すると抗力（Drag）も減ります。

 

左右の翼に働く抗力（Drag）に差が出来るため

左に機首は振られるという原理なんですね。

 

つまり、

機首は旋回しようとしている右ではなく

反対の左を向いてしまうんです。

 

この現象を

逆偏揺れ（ぎゃくかたゆれ・Adverse Yaw/アドバース・ヨー）と呼びます。

 

これでは、旋回の効率が悪いですよね？

 

 

そこで登場するのが方向舵（Rudder）です。

操縦席の足元のラダーペダルを

足で操作します。

 

右のペダルを踏み込むと同じ量だけ

左のペダルは手前に押し戻されるような

仕組みになっているんですよ。

 

動く方向は右を踏めばラダーも右側に折れます。

左を踏み込んだら左に折れるという感じです。

 

もう一つ英文を覚えてしまいましょう！

 

 

 

USE  RUDDER  TO  CORRECT

adverse yaw

 

use：使いなさい

rudder ：ラダー

to correct adverse yaw：修正するため　アドバース・ヨー

 

 

ラダーを使うことによって

バンクをとってもYawの動きが制御されるんです。

ラダーを使う目的・理由は？

 

Adverse yawの修正のためです。

 

ロール（Roll）を開始する際に

ヨー（Yaw）の動きを抑えながら

機体に負担をかけず

効率のよい旋回（Turn）をするためなんですね。

 

今は、旋回（Turn）を開始する際の話ですが、

もちろん、旋回（Turn）の終了時に

主翼を水平に戻す（Roll Out）ときにも

Adverse yawは発生しますので

Rudderを併用してRoll Outしてくだいね。

 

 

 

はい。今回、覚えてほしいこと。

それは、

 

飛行機の旋回（Turn）は

揚力の水平成分（Horizontal Component of Lift）の

力によって行われているということです。

 

それから、

何のために方向舵（Rudder）を使うのか？

というと、

逆偏揺れ（ぎゃくかたゆれ・Adverse Yaw）を

修正するためです。

 

 

 

では、さっそく練習問題にトライしてみましょう！

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

 

Q：What force makes an airplane turn ?

 

 

A  :  The horizontal component of lift.

 

B  :  The vertical component of lift.

 

C  :  Centrifugal force.

 

 

 

What force：どんな力

makes：作る・させる

the airplane turn：飛行機のターン

The horizontal component of lift：揚力の水平成分

The vertical component of lift：揚力の垂直成分

Centrifugal force：遠心力

・

・

・

自力で答えを導き出してから

音声を聞いてください。

 

はい。どうでしたか？

今回の問題は簡単でしたよね？

その調子で頑張っていきましょう！

 

もし、間違えてしまったとしても

あなたは理解できていないのではありません。

英単語の意味さえ分かれば解けるのですから。

大丈夫です！

コツコツといきましょう！

 

腑に落ちない点がありましたら

本当に気軽に質問してくだいね。

大歓迎ですよ！

 

それから、本当は毎日更新したいのですが、

記事を書くことの他の

作図等の作業が意外と時間が

かかってしまうんですね。

 

分かりやすくお伝えするためなので

お待たせしてしまうことも

あるかと思いますが、

暖かい目で見てやってください。

よろしくお願いします。

 

ということで今回は以上となります。

今日も最後まで読んでいただいて

ありがとうございます！

 

ではまた！