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旋回の航空力学 Turning in Aerodynamics

旋回と高度 AltitudeとPitch Down

飛行機をBankさせると横に力が出るのですが、反作用として、真上に引っ張る力が減ってしまいます。その為、何もしなければ、高度がどんどんと下がってしまいます。 その為、何とかして翼が生み出す揚力を増やす必要があります。 

旋回中はVertical Component of lift 上に引っ張る力が少なくなって、微調節をしないと高度が落ちます。

飛行機をバンクさせると、Liftも同じようにバンクします。 その時に横に行く力はHorizontal Component of Liftでしたが、上に行く力はVertical Component of Liftと呼び、バンクが深くなるにつれて、Vertical Componetが少なくなります。 その分、揚力を増す必要があります。

多くの場合は、エレベーター(操縦桿)を手前に引いて機首を上にあげます。 すると翼のAngle of Attackが増えて、揚力(Lift)が増して、高度が下がるのを抑える事が出来ます。

あともう一つ! 『エンジンの出力を高めて、速度を増す』という方法もあります。 単にエレベーターの機首上げだけで終わらす時も多いですけど、それをすると減速してしまうので、速度を落とさない為に、エンジン出力を上げる方法もあります。 速度を落としたくない時は、エンジンの出力を上げるのが基本となります。

小さな旋回(Shallow Turn)でしたら、エレベーターだけで高度が下がらない様にしますけど、バンク度の深い旋回ではエンジン出力を上げるのが一般的です。 パイロットの中には無意識に、「エンジン出力も上げる」人も居ます。 特に着陸前の様に速度が遅い時は、失速の危険性があるので、エンジン出力を上げる人が多いです。 (これは意識的にやる人と、無意識でしてしまう人が居ますが、どちらも正解。) もちろん、 機首上げをしながら、エンジン出力を上げる人も居ます。 多くのパイロットはその時の速度で、両方を使い分けます。

 

15度ぐらいの小さなバンク角度でもPitchが下がって高度が少しづつ減っていきますが、Steep Turnになると降下が顕著になって来ます。 飛行のコツとすれば、Noseがストンと落ちる様になるので無理やりエレベーターでNoseを水平線に保つ様にしてやると高度はあまり下がりません。 地平線とNoseの位置が決まれば、高度は殆ど変わりませんのでお試しください。

計器飛行なら、Attitude IndicatorがPitch Downしない様にエレベーターを引っ張ります。多分、Pitch Up気味になると思うので、Primary Instrumentである高度計で高度が変わらない所までエレベーターを引っ張って下さい。 360度旋回とか長めの旋回をする時はTrimを使うのも方法です。

なお、Slow Flightの場合は失速ぎりぎりの状態です。ちょっとのLiftの減少で高度が下がるか、ちょっとのPitch Upで失速につながります。
その為、超低速では5度のバンク角度でも Steepになると理解してください。

 

まとめ

  • 旋回 --> Bankさせる --> Veritical Componet of Liftが減る --> 高度が下がる
  • 高度を下げない為に ----->
    • Pitch UP するのが一般的。 
    • 速度を落とさない様にするのにPower UPも方法。
    • 両方を行う時も多いよ。
    • Slow FlightではStallの危険性が有るので、Bankは少なめに。
    • Traffic PatternではPitchとPowerの両方を使うのが得策かも

次へ (旋回率)

始めに : Adverse Yaw と Ball : Slip/Skid : 旋回中の高度 : 旋回率 : 旋回半径


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