地面効果とは？

[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！

前回は翼端渦と後方乱気流の

危険性と回避方法について

説明させていただきました。

初めて耳にした方もいると思います。

大型機が作る空気の渦が

小型機にとって危険なものというのは

ご理解いただけたんじゃないでしょうか？

さて、今回は

地面効果（Ground Effect）についての

お話をさせていただきます。

一応、この地面効果が

空気力学の分野の最後の単元となります。

Aerodynamics　の締めくくりですので

頑張っていきましょうね。

Ground Effect

着陸のために滑走路の表面に

近づいてきた飛行機は

飛行性能が良くなるのです。

飛行性能が良くなるとは

一体どういうことなのでしょう？

飛行機が浮く原理については

翼の上面と下面の圧力の差によるもの

というのは今まで何度も

お話してきました。

翼端渦というのも

大型機だけの特権ではなく

小型機であっても

しっかりと翼端渦は飛行中は

常に発生しているんですね。

この翼端渦の影響で翼周辺の気流が

吹き下ろし（ダウンウォッシュ）の方向へ傾くと

有効迎え角が減少して誘導抗力が発生します。

この小難しいことを図で表すと

下のようになります。

ところが、地上高度が

主翼幅の半分よりも低くなると

この気流の流れのパターンが

地表によって遮られてしまうんですね。

これによって

吹き下ろし（ダウンウォッシュ）角が減少する結果、

誘導抗力係数も減少します。

同様の理由によって同じ機体のピッチ角であっても

揚力係数が増加するんです。

つまり、浮きやすくなるんですよ。

まあ、揚力係数だの出てきましたが、

プライベートパイロット免許においては

そこまで覚えなくてもいいですよ。

テスト対策で覚えて欲しい

フレーズはこれです。

GROUND EFFECT

Caused by interference of Earth’s surface

with airplane airflow patterns

GROUND EFFECT：地面効果

Caused：引き起こされる

by：によって

interference：干渉

of：…の

Earth’s surface：地表

with：で

airplane airflow patterns：飛行機　気流　パターン

地面効果というのは

飛行機の周りの気流のパターンが

地表の干渉によって

そのパターンが崩されて

引き起こされるもの。

こんな感じで頭に入れておいてくださいね。

この地面効果ですが、

浮きやすくなっていいことだと

思っていても、

ときにそれが大きな問題となることもあるんです。

それってどんなときなんでしょう？

もし、海抜高度が6,000フィートを超えるような

高地の飛行場から出発するとしたら・・・。

しかも暑い日だったとしたら・・・。

標高は既に高いところに位置していますよね。

ということは空気は薄いですよね？

そこに気温が高いという条件がプラスされると

空気は熱せられて膨張して

さらに薄くなります。

空気が薄い　=　空気密度が低い　です。

これは密度高度が高いことを意味しています。

密度高度については

もう少し先にいってから

説明したいと思います。

ただ、空気密度が低いと

飛行機の性能は落ちてしまうのです。

そこだけは押さえてくださいね。

さて、高地からの離陸に話を戻しましょう。

離陸滑走中、通常は速度計をチェックしながら

加速していくわけですよね。

ところが、速度計を見ずに

外の景色の流れる速さを頼りに

もう上がれるかなと判断して

操縦桿を引いたら

地面効果で機体は浮いちゃうこともあるんです。

でも、推奨される速度まで加速されていない場合は

そこから上昇していくだけの力を得られないんですよ。

地上５フィート位の高度を飛行しながら

高度を上げられず滑走路を使い切ってしまい、

そのまま滑走路端の先にある林に突っ込んでしまう。

なんてこも起きてしまうんですよ。

これは、地面効果が引き起こした事故でしょうか？

いいえ、違います。

これはパイロットの操作ミスによる事故ですね。

推奨される速度まで地上滑走をするということが

鉄則なんですね。

二つ目のフレーズいきますよ。

TAKEOFF IN GROUND EFFECT

May become airborne before reaching takeoff speed

TAKEOFF：離陸

IN GROUND EFFECT：の中　地面効果

May：かも知れない

become：なる

airborne：浮揚する

before：の前

reaching：達すること

takeoff speed：離陸速度

地面効果が働いている場合は

離陸速度に届いていなくても

機体が浮かんでしまうことが

あるかも知れないということですね。

では、着陸時には地面効果は

どんな影響を及ぼすのでしょうか？

地表によって翼端渦や吹き下ろしの

気流の流れが遮られると

誘導抗力も少なくなることは

最初に説明させていただきました。

抗力が減るわけですから

その分速度が超過してしまうんですね。

そのため、揚力が増して

接地したいけど機体は浮いてる。

さらに接地したいのに

機体は浮いたまま。

そんな状態になってしまいます。

ですので、最終進入速度は

速すぎてはいけないのです。

ということで、

本日最後のフレーズです。

FLOATING

Decreased drag

Excess speed

Less than one wingspan from surface

FLOATING：フローティング（浮くこと）

Decreased drag：減らされた　抗力

Excess speed：超過する　速度

Less than：未満

one wingspan：片　翼長

from surface：から　地面

はい。ということで

少し小難しい説明もありましたが、

赤文字の英文を覚えていただければ、

プライベートパイロットの筆記テストは

大丈夫です。

そこまで難しい内容の問題は出ませんから

このブログを何度も読み返していれば、

筆記テストに合格できる力はつきますので、

頑張ってくださいね。

では、今日も練習問題にトライしてみましょう！

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

Q：What is ground effect ?

A : The result of the interference of the surface

of the Earth with the airflow patterns about an airplane.

B : The result of an alteration in airflow patterns

increasing induced drag about the wings of airplane.

C : The result of the disruption of the airflow patterns

about the wings of an airplane to the point where

the wings will no longer support the airplane in flight.

What is：何ですか？

ground effect：地面効果

The result：結果

of the interference：の　干渉

of the surface：の　表面

of the Earth：の　地球

with：で

the airflow patterns：気流のパターン

about an airplane：について　飛行機

of an alteration：の　変更

in airflow patterns：の中で　気流のパターン

increasing：増えること

induced drag：誘導抗力

about：について

the wings of airplane：飛行機の翼

disruption：混乱

to the point：地点まで

where：その地点は

the wings：翼

will no longer：もはや…しないだろう

support the airplane：支える　飛行機

in flight：飛行中

・

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。いかがでしたか？

今回の問題はやや文章が長くて

ちょっと大変でしたね。

ですが、ポイントになる英文フレーズを

毎回書き出しているのは

このフレーズを全て暗記さえしてしまえば

実は、筆記テストの対策は万全なんですよ！

なので、少しずつでもいいですから

各回の赤い英文は覚えるようにしてくださいね。

あなたなら絶対に大丈夫ですよ。

えーと、今回で Aerodynamics の分野は

全て網羅しましたよ。

また一歩パイロットに近づきましたね。

次回からは航空図（チャート）についての

説明に入っていきますので

引き続きよろしくお願いします。

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！