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Private Pilot Ground School モドキ

B. AERODYNAMICS 1  航空力学、 飛行で何が起こっているのか?
  1. 4 Aerodynamic Forces  飛行機には常に掛かっている4つの力が有ります。
    1. Lift 上に行こうとする力。
    2. Weight 引力とかで地面の方向に引かれる力
    3. Thrust 前方に行く力
    4. Drag 後方に行く力、前進を妨げる力
  2. 4 forces in straight and level flight 水平飛行中での力の関係は?
    1. Lift=Weight 揚力と推力が同じ。
    2. Thrust=Drag 推力と抗力が同じ。 
    3. Lift is usally 5 to 8 time more than Thrust (depends on design and engine) 揚力は推力よりもかなり大きい。
  3. Drag 抗力。 前進を妨げる力には大きく分けて2種類有る。
    1. Parasite Drag (increases as speed increases, as frictions)  一般的に空気抵抗と呼ばれている
    2. Induced Drag (increases as speed decreases, or pitch increases) 揚力が生まれる時の副産物
    3. Total Drag = Parasite Drag + Induced Drag 合計抗力はParasiteとInducedが合計された物
      この合計抗力が最低の時の速度が、Best Glide Speedと言って、エンジン故障時に最大距離の滑空が可能
  4. Angle of attack (AOA)  迎え角。 かなり大事な角度で、飛行機の動作を決めると言っても良いかも。
    • The angle between chord line and relative wind コードライン(翼弧線)と相対風が作る角度。
      見た目ではなく、飛行機が実際に動くコースとの角度です。翼弧線は前縁と後縁を結ぶ線です。
    • Lift and Drag is created propotional to this AOA, not attitude 揚力と抗力は迎え角に比例します。
      また、失速もこの角度で決まります。
  5. Stall and Spin  失速と錐揉み(スピン)
    1. As angle of attack increases, the lift increase until Critical Angle of Attack 臨界迎え角まで揚力は増えます。
      1. The air flow separates over the airfoil beyond this angle 
        この角度を超えると、気流が翼から離れて乱れます。
      2. STALL (loss of lift will happens) この状態を失速と言います。
        翼上の気流が乱れるので、揚力が失われ、飛行機は落ちます。
      3. Airfoil stalls at critical angle of attack regardless of CG, Weight, Density, etc.
        このCritical Angle of Attackを超えると失速が発生します。 重心や重さ、密度などには関係がありません。
    2. Spin is a kind of continuous stall with when one wing stalls more than the others. スピンとは両方の翼が失速している状態ですが、片方の翼がより強く失速している状態です。
      1. break a stall, follow manifactures (POH) instruction. スピンした時の対処法はPOHの指示に従う事。
      2. if none is avaialbe もし、指示が無い時は、 (指示があっても、実際はPOHなんて見てる暇は無い)
        1. power off エンジンをアイドルに。
        2. aileron neutral エルロンを真っ直ぐに。傾けない。
        3. full oppiste rudder to stop the rotation 回転の反対側のラダーを踏む
        4. reduce backpressure move briskkly to break the stall 失速状態から回復する為に操縦桿を前に
        5. as rotation stops, neutralize, and smooth recovery from dive 回転が止まれば、元に戻す操作を。 
        6. then recover as other stall, watch out for secondary stall この時は焦らずに。 焦るとまた失速したり空中分解となります。 失速やSpinで怖いのは回復時の急激な操作です。
      3. なおSpinになると、急激な回転と共に、飛行機は地面に向いて落ちていきます。C-152クラスではSpinには入り難くく穏やかですが、機種によっては簡単にSpinして、Spinも強烈な機種があります。
    3. Airplane does not sipn if it is not stalled 失速状態でなければ、飛行機はSpinしません。
  6. Flight control  操縦系統
    • 3 Major Control surface 3つの主要操縦装置
      1. Rudder 機首の左右を制御し、足元のペダルで操作する。
      2. Elevator 機首の左右を制御し、操縦桿を前後にする事で操作する。
      3. Aileron 気体の傾き、バンクを制御する。 操縦桿を傾けたい方向に動かす。
    • Three axes of airplane 全ての姿勢や動きはAxes、軸を中心に発生します
          (1) Longitudinal axes 飛行機のNoseとTailを結ぶ軸
             Moving around longitudinal axes is ROLL which is controlled by AILERON.
             この軸を中心とした動きをROLLやBankと言い、エルロンで制御します。
          (2) Lateral axes 左右の翼端を結ぶ軸
             Moving around lateral axis is PITCH which is controlled by ELEVATOR.
             この軸を中心とした動きをPitchと言って、エレベーターで制御します。
          (3) Vertical axes 飛行機の上下を貫通する軸
             Moving around vertical axes is YAW which is controlled by RUDDER.
             この軸を中心とした動きをYawと言い、ラダーで制御します。
    • Center of Gravity (CG) 重心 (全ての重さがこの点に有ると想定できる場所)
      • CG is the point at which three axis cross.3つの軸はCGで交差する。
      • aircraft or objects moves around CG 物体はCGを中心に動く
    • Flaps フラップの効果と目的は何でしょうか?
      • increase lift and drag by changing airfoil 翼形を変えて揚力と抗力を増す。
        • slower airspeed for takeoff and landing. より低速での離着陸を可能にする。
        • slower stalling speed 失速底度を遅らせる事が可能
        • increase performance on landing and takeoff 離着陸性能の向上
      • increases angle of descent without increase airspeed. 加速せずにより深い角度での下降が可能になる。
        これで障害物が有っても、着陸距離を短くする事が可能になる。
      • decreases weight on landing gear at the moment of touch down. 接地する時に脚への負担を軽減する
      • helps to reduce landing and takeoff speed 離着陸の速度を遅くする
      • Higher Drag in Cruise, so it will be retracted normal cruise 抗力が大きいので、巡航中は使わない。
    • Trim 操縦をアシストする。 Flight Controlの後縁に取り付けられている場合が多い。
      • reliefs pressure to help a pilot. 操縦桿の圧力を抜き、操縦を手伝う
      • help to fly better よりスムーズな操縦を可能にする。
      • little tab on the edge of flight control surface. Flight Controlの橋に小さく付いている
        • moves opposite but localized lift moves flight control to desired position
          トリムの動きは、コントロールと反対になる。 テコの原理
      • some trim control aonly changes tension on control cable.
        トリムと言われている物でも、実際はケーブルの張りを変えているだけの物も多い。
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