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以前「殺人装置プロペラ」というお題で投稿しましたが、今回は、「枚数」をお題に書いてみます。

「プロペラ機」でイラストACの無料画像を検索したら、こんなのが出てきました。

ふつー、プロペラ機そしてプロペラというとこんなイメージなのですよねー

しかし、こうした2枚羽のプロペラというのは、実はそれほどふつーではなかったりします。

*(これから、気分次第で羽、羽根、翅、という言葉が出てきます。ご了承ください)

ではどんなのがあるというと、プロペラ旅客機の代表というべきATRは、6枚だったりします。

https://trafficnews.jp/post/122302
 

US2飛行艇も6枚

https://www.chugoku-np.co.jp/articles/-/206908
 

セスナキャラバンみたいな単発機では５枚

http://www.mt-propellerusa.com/en/mtusa/news.htm
 

じゃあ、きょうび５，6枚がスタンダードなのかというとそうでもなく。

ぼくの乗っている小さな軽飛行機は3枚だったりします。

 

 

ふむふむ、エンジン出力とプロペラの枚数は関係してそうだぞ。。。

でも、そっちのまえに、そもそもプロペラがどうやって飛行機を前進させる推力を生むのかを説明します。

プロペラというのは、要すれば翼である。プロペラをすぱっと真ん中でぶった切ると、その断面は飛行機の主翼そのままだったりします。

【飛行機のプロペラ】断面みたことある？どうしてねじってあるの？

 

 

主翼は、前縁を飛行機の進行方向に向けて、上への揚力を得るのに対し、プロペラは飛行機の進行方向と直角にして、揚力が飛行機を前へ引っ張る推力としてはたらくようにしたものである。

翼が揚力を生む原理　https://www.jsme-fed.org/experiment/2010_2/002.html
 

 

 

ただ問題があり。

プロペラは回転体であり、先端と根本では1回転当たりの周回距離が全く違っている。

皆さんが体育でトラックを周回させられた時、みんなトラックの内側に寄って行くのは、内側のほうが走る距離が少なくて済むからなのでした。あたりまえだけど。

イメージ図　https://www.nikkei.com/article/DGXZZO57951280R30C13A7000000/
 

 

周回距離が全く違うが、一回転にかかる時間は根本だろうが先端だろうがおなじなため、結果根本が回転するスピードと先端が回転するスピードも全く別になってしまい。

下記の図では、根本は129ノットなのに、先端は389ノットと倍以上になっています。

【飛行機のプロペラ】断面みたことある？どうしてねじってあるの？

 

 

ということで、プロペラは根本と先端で迎え角を変化させて（ねじって）均一な揚力を生むようにしてあるのでした。

もいちどプロペラの図。ねじりに注目　https://www.hikouki-pilot.com/prop-twist-reason/
 

 

翼そのものもすごい発明だけど、プロペラって世紀の発明ですよねーどうやったらこんなことが思いつくんだろうか？

この原理を世界で初めて思いついたのはダヴィンチらしい。プロペラというよりスクリューかもしれんが。

ダヴィンチのヘリコプター。天才はちがいますねえ　https://urabe-fas.com/pct_3Dcl_heli.html
 

 

さて、プロペラの発明で飛行機に推力を与えることに成功した人間。最初は左右のバランスから必然的に2枚羽になり。

エトリッヒ・タウべとかブレリオとか、みな2枚ブレードでした。

まだ翼のからくりがよくわからず、鳥の真似をしたデザインでごまかしていたエトリッヒ・タウべ。https://www.keibunsha-books.com/shopdetail/000000024832/
 

しかし、ここでも課題が明らかに。

写真は97戦のプロペラですが、ごらんのとおり、片方のプロペラの180度前には別のプロペラがあり。あたりまえだけど。

https://www.webmodelers.com/202403Photo97sen.html
 

 

でも、それは片方のプロペラが作った乱気流の中をもう一方が必然的に通過するということであり、乱気流に乱されてせっかくの推力が。。。となることを意味していた。

じゃあ一枚羽にすればいいじゃん？

ちゃんと一枚羽のプロペラもあったりします。

https://www.quora.com/Why-do-propellers-have-two-three-or-four-blades
 

羽根の反対側はバランスをとるために重しをいれているらしい。ははは

https://www.aopa.org/news-and-media/all-news/2018/november/pilot/singular-sensation
 

 

ちゃんと飛ぶから大したものである。ただ、飛行当日の湿気（湿度）とかの状況によっては、カウンターウエイトの調整をしなければならないなどで、めんどいらしい。

ところが、ウケ狙いではなく、実用上1枚翅のプロペラとしているのがあります。

それが「モータグライダー」

モーターグライダーでも、機首にエンジンとプロペラのある軽飛行機みたいなやつと、胴体内に引っ込み式のプロペラとエンジンを格納する形式のやつがあり。

軽飛行機みたいなやつhttps://flyteam.jp/photo/2385820
 

 

引っ込み式プロペラのグライダー　https://www.jetphotos.com/photo/8318664
 

 

上の写真は二枚翅ですが、胴体に格納するスペースの観点から、一枚翅の奴もあるらしい。

https://x.com/shinabamorotomo/status/1373426656983937029
 

 

モーターグライダーみたいな特殊なのはともかく、飛行機の黎明期では、結局は乱流だのなんだのはそれほど影響なく、ふつーに2枚翅がスタンダードになった。

そのうち、エンジンのパワーが向上し、飛行機のスピードが速くなっていくにつれ、推力の主体であるプロペラも長くでかくなっていった。

ここで新たな問題が。

でかいプロペラというのは、すなわち直径の長いプロペラです。

でも、直径が長ければ長いほど、根本はともかく先端の速度はすさまじいものとなり。

プロペラによっては、なんと先端の速度が音速を超えてしまうという現象が起きてしまうことに。

音速を超えると、衝撃波とかが発生して、たちまちかんじんの推力がガタ落ちになってしまうのです。

こまった、どうしよう。。。。

そこで、プロペラの枚数を増やすことに。一枚一枚は短くして、先端でも十分効率的な速度に抑え。

でも、枚数が増えれば、増えた分だけ前のプロペラが作る乱気流で各ブレード（羽根）の効率は落ちてしまい。

要すれば、二枚から3枚翅にしたとしても、単純に1枚分推力が増えるというわけではないということである。

それでも、エンジンが強力になり、というか飛行機自体が単発機でも大きく重くなるにつれ、2枚翅では必要な性能が得られなくなり。次第に翅の枚数は増えていきました。効率が落ちる分はエンジンパワーでぶん回して補うという力技でしのいだ。

同じ飛行機でも、改良されるに従い、プロペラ枚数が増えっていったのもあり。

例えば隼。I型では2枚だったものが、II型以降は3枚になった。

写真上がI型、下がII型
https://car.watch.impress.co.jp/img/car/docs/1343/583/html/001.jpg.html
 

 

これがスピットファイアになると、なんと当初の2枚から

https://imodeler.com/2020/02/do-i-really-need-another-spitfire-in-my-collection-oh-yes-or-how-an-old-dream-came-true/
 

英国の戦いでは3枚に

https://imodeler.com/2020/12/airfix-supermarine-spitfire-battle-of-britain-addons-1-72/
 

その後4枚になった。まあこのくらいならよくある

Indestructible Paint Helps To Protect Iconic Aviation

 

 

それでも、まだ気が済まないぞ！5枚翅だ！

https://modelingmadness.com/review/allies/cleaver/gb/tmc14.htm
 

最後には、2重反転プロペラという狂った行いに及びました

https://www.airliners.net/photo/Untitled/Supermarine-389-Spitfire-PR19/776890
 

戦時中に2重反転プロペラの技術を実用化した米英恐るべし。

というか、ここまでくると、プロペラ回転のトルクがものすごく。2重反転にしてそれぞれのトルクを相殺しないと、機首を振ってまともに飛べない飛行機になってしまったらしい。

2重反転プロペラはなかなか妙味のある装置なので、別の機会に書かせていただきます。

日本機の場合は、残念ながらエンジン馬力がそれほどなかったので、最新鋭の誉エンジン搭載でも4枚翅にとどまった。

https://hephaestus.kan-suke.com/hayate02.htm
 

 

＊試作機では「震電」みたいな6枚のやつもある

https://natalie.mu/eiga/gallery/news/548974/2188980
 

 

ちなみに零戦は初期の生産から3枚ですが、これは試作当時2枚で飛行したら変な振動があり。3枚にしたらなくなったというのが理由らしい（吉村昭の「零式戦闘機」に書いてあった）。

こうして、エンジンのパワーアップと機体重量の増加に対応して、プロペラの枚数は順次増えていき。現在では8枚翅なんてのも飛んでいます。

枚数が増えるほど、一枚あたりの効率は落ちたとしても全体としてのトルクは上がるらしい、ということで、エアバスの輸送機では、後退翼に8枚プロペラ、といういかにもいまどきな技術のミックスになっています。

https://mail.gisli.mx/?o=solutions-found-for-a400m-engine-problems-aviation-international-news-cc-a9Zx9hA
 

 

https://www.aviationwire.jp/archives/61069
 

トルクは軽飛行機にとってとても重要で、田舎の小さな滑走路で、とにかく短い距離で離発着しなきゃ！というかわいそうな貧乏人の飛行機では3枚翅のが多く。

 

一方、長距離を短時間で飛んで、やれ今日は浜辺でロブスターだ、明日は内陸でバーベキューだ、というハイソサエティーの乗るハイソな軽飛行機は、2枚翅で高速巡航に適したのが多い。

空のフェラーリ、RV9　https://aeropedia.com.au/content/vans-rv-9/
 

 

きょうび、ジェット機が我が物顔で飛んでいますが、やっぱり飛行機はプロペラじゃなきゃ。。。。

3000字を超えました。この辺でおしまい。

ではでは

 

 

1952年。サンフランシスコ講和条約で、再び独立国となった日本は、それまでGHQつまりアメリカに禁止されていたもろもろの行いができるようになり。竹刀競技から剣道にもどったり、「紅白音楽試合」が「紅白歌合戦」になったりしました。そこかしこに自由に日の丸を掲げることができるようになり、鉄道からも「連合軍専用客車」がなくなった。

撓競技。https://www.vrticmazavalpovo.hr/goods/488266299.phtml
 

 

そんななかで、当時の人々が思いついたのが「そうだ飛行機を作ろう」

折から朝鮮動乱で日本の産業界は奇跡の復活をとげつつあり。

米軍のジープやトランジスタラジオの修理などから始まり、1955年にはT33だのF86だのと言った当時の再先端の飛行機をライセンス生産するまでになっていた。

日本の国内輸送で飛行機が復活し始め。日ぺり航空だのいろいろな航空会社がGHQの肝いりで生まれ、アメリカ人パイロットから少しづつ日本人パイロットへの転換も始まり。

でも、使っている飛行機はDC3とかコンベアとか、外国機のお仕着せであり、なんか身の丈に合わない洋服を着せられているみたいな感じだった。

日本でもそろそろ双発輸送機作ることができなくね？

Wikipediaによれば「商品サイクルの長い輸送機の開発生産に取り組ませることで、その産業基盤を安定させ」「国内線の航空輸送を外国機に頼らず、さらに海外に輸出して、日本の国際収支（外貨獲得）に貢献する」ために、国産機を開発しようじゃん、ということになりました。

と言って、ことはそう簡単でもなく。

B29の例が雄弁に物語るように、戦後の旅客機は、長距離戦略爆撃で培われた高高度における与圧などの技術や、ひっきりになしに空港に離着陸する無数の旅客機をさばく航空管制など、要するに戦中、一式陸攻ののぞき窓から海面の波の光を見て進路を確定した（カンで決めた）というのとは別世界になっており。

それでも、零戦の生みの親である堀越さんとか、飛燕の土井さん、二式大型飛行艇の菊原さん、航研長距離期機の木村さん、すなわち「5人のサムライ」が寄ってたかって何とか設計図を作り上げた。

当時の代表作「七人の侍」。時代ですねえ　http://toichiwriter.blog.fc2.com/blog-entry-59.html
 

 

さすがにエンジンの自作はあきらめ、イギリス製のターボプロップを採用。ぱっと見は何となく星型エンジンちっくでかっこよかったのですが、性能がちょっと。。。。ということが後になって課題になってきます。

http://komakikiti.seesaa.net/article/473829284.html
 

 

当初は横列5席のシートにしたかったが、それだと大きくなりすぎて日本の地方空港に着陸できないじゃん、と横4列に縮小したとか、いかにも日本的な理由で大きさとかが決定されてゆき。

それでもちゃんと気象レーダーや無線機も積んで、でも機内の収容棚は電車の網棚か？というなかなかおつな機体となってゆき。

https://trafficnews.jp/photo/101644
 

 

このクラスの輸送機は、コンベアやDC3と言った低翼型、フレンドシップや後年のATRみたいな高翼型が混在していますが、「水に浮くから」という理由で低翼にしたのはいかにも島国ですねー

＊もちろん、整備性とか他にも理由があります

操縦席の風防は、バードストライクなどを考慮して、なるべく面積を小さくしたいが、小さすぎると視界が悪くなってしまう。というわけでDC3などではかなり切り立った感じになっていますが、こんにちの787とかでは、機首と段差がないくらい寝かせた感じに変化しています。これはガラス関連の技術が進化して、衝撃に強いだけでなく、曲面に整形しても視界がゆがまなくなったとか、雨の時にワイパーなしでも水滴を吹き飛ばせるようになったというのもあるらしい。

上：DC3（https://www.flightaware.com/photos/view/886716-78c9601ede151919592a6afe0d45e400beb84c88/all/sort/date/page/1/size/fullsize）と
下：７８７（https://www.flickr.com/photos/vstpic/32848668268）の機首
 

 

YS11は、当初は787ちっくのものを考えたが、ガラス面の重量が大きくなりすぎたらしく。でも傾斜自体は変えたくなかった（DC3みたいな切り立ったのにはしたくなかった）ので、風防の角度はそのまま位置を少し後退させてみたが、今度はパイロットの頭に天井が迫るような窮屈なものになってしまい。

_pdf (jst.go.jp)
 

 

 

結局、当初案よりも風防を切り立つように変えて、天井の高さも確保し。みなさんおなじみの、のぼーとしたYS11の面がまえができました。

のぼーというのは、737等の絞り込まれたナセルや風防に比べると大味ですね、という意味ですが、人力操縦式だったYS11は、操縦桿のストロークを大きくとる必要があり、スペース確保のために計器盤を前方に押しやる必要が生じたため、シュッと絞り込んだ機首にできず、のぼーと膨らんだのになってしまいました。

YS11。https://cv880jet.exblog.jp/6532443/
 

 

737． https://www.istockphoto.com/br/foto/boeing-737-nariz-close-up-gm138066160-19060235
 

 

あと、ターボプロップの宿命かもしれんが、主翼前縁と主脚との距離が長くなりすぎて、着陸の時にエンジンナセルをへし折ろうとする荷重が８G以上になってしまい、エンジン支持架の設計にも苦労したらしい。

_pdf (jst.go.jp)
 

 

1962年8月に初飛行。でも「空力特性が悪いため、横方向への安定不足は特に深刻で、プロペラ後流によって右方向へ異常な力が働き、全ての舵も効きが悪く、操縦性は最悪の癖を抱え、試験中にきりもみを起こして墜落の危機に直面することもあった（Wikipedia）」というさんざんなことに。

主翼の上反角をいじってみようということになり。4度ちょっとから6度ちょっとに増加させるため、主翼の付け根に切り込みを入れ、くさびたいなのをつけ足すという、模型飛行機か？みたいな改修をしたら、安定するようになったそうです。このへんは「五人の侍」はじめ戦中からの技術知識や決断力が生きていたのですねー

陸攻乗りをもしのぐカンがあったのかもしれん。

ターボプロップの長大なプロペラは、プロペラ後流などの悪さも最悪で、こちらは「三味線バチ」という整流フィレットをエンジンナセル後部に張り出すことで解決。

三味線バチ　https://x.com/aeromuseum3416/status/1798988266810888571/photo/3
 

 

主翼と胴体のつなぎ目でもやばい乱気流が発生していることがわかり、この部分のフィレットを大型化した。紫電の「干しバナナ」みたいにならないで済んだようですが

紫電の「干しバナナ」https://sigdesig.hatenablog.com/entry/2020/11/27/173142
 

 

ちょっと脱線ですが、巨大すぎるプロペラでやばいことになったF4Uは、右主翼に三角形の突起（スポイラー）をつけ、失速しそうになったらこのスポイラーが乱気流を発して尾翼をたたき、パイロットに知らせるという工夫で事故が減ったらしい（https://nakagawa.gr.jp/wp-content/uploads/2021/01/p-tantei1909.pdf）。

F4U　https://www.heraldnet.com/life/spoiler-alert-corsairs-contraption-solved-lift-loss-problem/
 

 

いろいろあってなんとか就航できたYS11。世界中で姿が見られるようになりました。

輸出第1号はフィリピン行きで、戦後賠償の一環だったというところが時代を感じさせます。アメリカやブラジル、ギリシャへも輸出され、総生産数は182機に達しました。

商業的には赤字になってしまいましたが、日本の旅客機が7カ国15社で運行に至ったという意味では例を見ない大成功と思います。

パイロットから見たYS11は。。。。残念ながらあまり芳しい評価は得られず。

操縦系統が重く、えいやー！とねじり鉢巻きで操縦していたといううわさもあり。乗務員や乗客にとっても居住性が悪く、騒音、振動がすごかった。

快適さはともかく、パイロットにとって冷や汗だったのが「上昇力がない」ことだったらしい。

いくらエンジンをぶん回しても全然上昇力が足らず。離陸途中でそのへんのビルのアンテナをひっかけそうになったとかいううわさも。

でも、これって機体ではなく、エンジンが問題なのですよね。。。。

もっとがんがんパワーが出て、ぐんぐん上昇できるエンジンを装着していたら。。。と思うと残念です。

一方、翼の主桁にくさびを入れるだのという荒療治をやった後は、なかなか安定して、その意味では乗りやすい機体だったらしい。

YS11の特性がよいほうに出たのが「自衛隊」。

「戦後初の旅客機だ、絶対に落ちない飛行機を作れ」と、とにかく頑丈に作られたYS11は、代わりに重くなってしまい。上記のいろいろな弊害のもととなってしまいましたが、見方を変えれば軍用機には向いているということで、輸送機、電子戦訓練機、電子偵察機、電子情報収集機、飛行試験機として、さらには海上保安庁でも長距離捜索救難機となって大活躍しました。

 

プロペラ軸が、主翼上面よりもさらに上になった、不思議なエンジン配置のYS11（プロペラ軸と主翼上面が同じくらい、というのならよくある）は、もしかしてホンダジェットの出現を予言していたのかもしれませんね。

主翼下面にプロペラ軸を合わせたバイカウント旅客機http://hikokikumo.net/His-Civ-Viscount-000.htm
 

 

主翼上面よりさらに上に離れたプロペラ軸のYS11。https://www.sankei.com/article/20240420-4WBZJXJWB5L6PHYH5GGQWBQYKY/
 

 

ではでは

みなさんは、車を運転していて、あれれまっすぐ走ってくれないなとか、カーブで外側に膨らみそうになっちゃった、とかあったと思います。

飛行機も同じで、ふらふらしないでまっすぐに飛ぶというのは、実はなかなか難しかったりします。

飛行機がまっすぐ飛ぶには「静的安定性」と「動的安定性」が関わり。いずれも重要です。

飛行機の場合、横の安定性と縦の安定性があるのですが、ここでは縦の安定性で説明します。

一見は百聞にしかずで。。。。

「Aerodinâmica e Teoria de Voo」Jorge  M.Homa著　より
 

この図は、前下方からちょっとした突風をうけたときの飛行機の挙動について示しています。

①静的に安定のある場合は、機首を上下に振りながらも直進をしようとします。

②静的にニュートラルの場合は、機首が上がったらそのままの姿勢で上昇しようとします。

③静的に不安定の場合は、さらに機首上げを増そうとして、ついには失速に至ります。

というわけで、「よい飛行機」の一つの条件は、静的に安定していることです。

でも、それは十分条件ではなく。今度は動的安定性が関わってきます。

静的に安定した飛行機で

④動的に安定していれば、上下のふり幅を次第に減少させて直進に戻ります。

⑤動的にニュートラルだと、いつまでも同じふり幅で機首を上げ下げしながら飛んでいくことになります。

⑥動的に不安定だと、ふり幅が無限に大きくなっていき、やっぱり失速に至ります。

というわけで、「ほんとに良い飛行機」は動的・静的に十分な安定性を持っている必要があります。

 

優秀な安定性をもった傑作機の一つに「シュトルヒ」があります。

https://www.ms-plus.com/smp/43060
 

 

あれ、第二次大戦の飛行機じゃん？猫機長は操縦してもいないのに、なんでわかるの？

三面図を見れば、一目瞭然なのです。

fieseler fi 156 storch – BlueprintBox.com – Free Plans and Blueprints of Cars, Trailers, Ships, Airplanes, Jets, Scifi and more…
 

 

ななふしというかトンボというか、高翼で細長い機体の端っこに、広く離れた間隔で設置された主翼と尾翼。つまり、尾翼による安定が得やすいスタイルになっている。

 

その逆にピッツがあり。

Pin auf aircraft (pinterest.com)
 

 

すん詰まりの胴体に、主翼と尾翼がたいした間隔もなく設置されています。

見るからに安定性が悪そうですが、じっさいめちゃくちゃ悪いそうです。

 

なぜそんな安定性のない飛行機を作るのか？

ピッツは、曲技機と言って、宙返りだのきりもみだの、狂った挙動をするための飛行機であり。安定性のある飛行機では、そんなまねはできないというか、できてもとろくて使いものにならなくなるからでした。ははは

 

その代わり、よほど熟練したパイロットでないと直進はおろか離着陸まで困難になってしまい。

似て非なる、というケースに、ソ連のI16があります。

polikarpov i 16 – BlueprintBox.com – Free Plans and Blueprints of Cars, Trailers, Ships, Airplanes, Jets, Scifi and more…
 

 

主翼と尾翼がくっついちゃってるじゃん。。。。

この場合は、別に曲技（格闘）を行うために安定性をわざと犠牲にした、というのではなく。たいして馬力のないエンジンで、とにかくスピードを出したかったために、エンジンに対する機体の比重を無理やり小さくしたらこうなった。

しかしそのたくらみは成功し。解放風防の旧式機のくせに、低空ではドイツのメッサーシュミット戦闘機と互角に格闘したそうです。あれ格闘だっけ？

 

その逆にエアロコマンダー680があり。

https://www.jetphotos.com/aircraft/Aero%20Commander%20680
 

 

https://www.aircraft-reports.com/aero-commander-680-t-v-w-aircraft-maintenance-manual-1963/
 

 

ちょっと機首が長いけれど、高翼でうんと重心を低くして安定を確保しているらしい。

こちらは、もともとは爆撃機だそうで、とにかくどこまでもまっすぐ飛んでいくという、安定性が「売り」の飛行機。

その安定性によって、航空測量、航空写真の撮影用として大いに重宝されたそうです。

 

上記で分かるように、だいたい戦闘機は、わざと安定性を悪くして、その分機敏にしたようなのが多く。

でも、格闘性能とは関係ないところで、安定性がなくなっちゃった、という残念なのも存在しています。

例えばP51

Pixabay無料画像
 

 

P51は、スピードだの格闘性能だの自体は、実は最先端でもなく。でも、大きな爆撃機を援護して遠いドイツまで飛んでいく航続距離があったために、連合国勝利の決定打となり。世界の最高傑作とみなされるようになりました。

ところが、そもそも小さな単発機で、大型爆撃機、つまりは長距離輸送機にくっついていくというのは無理な相談であり。

その無理を通したため、へんなところに増加タンクを設置する羽目になってしまいました。

基本、燃料タンクは、空力重心と一致させて、ガソリンが下向きにかける重力と、翼による上向きの揚力が重心付近でうまく相殺するように設置します。

さらに、欧米ではなるべく胴体内に収めて翼内や操縦席を避け（囲むようになっちゃうけど）という努力がうかがえるのですが、P51の場合、日本機か？みたいに、ゴージャスに操縦席から翼にかけて大きなタンクが設置されており。

それでも足りなかったらしく、後部胴体にも大きなタンクが増設されてしまったのでした。

http://www.wwiiaircraftperformance.org/mustang/P-51D-manual-5april44.pdf
 

 

この結果、増設タンクが満タンのうちは、後部に重心の偏りができて、空戦以前にフツーの飛行にも細心の注意が必要になってしまったらしい。

 

F4ジェット戦闘機も同様で、長大な背中に分割して設置されたタンクが、燃料消費に従って急激な重心の変化をもたらし。飛行特性が大きく変わってしまったらしい。この特性を制御できないとF4乗りとしては失格みたいな、なかなか気難しい飛行機だったそうです。

f-4cd_overview.jpg (650×241) (watergeek.eu)
 

 

脱線してしまいましたが、ふつう飛行機は、操縦かんを放していても自然にまっすぐ飛んでいけるくらいの静的・動的安定性をもつよう作られており。

しかし、ここでもう一つ大きな課題が。

飛行機は、空気の中を飛んでおり、飛行機を取り囲む空気自体が、上昇気流だの下降気流だのと言って常時動いているので、その気流・気団の中で水平飛行していると思っていても、例えばサーマルの中にいれば、知らないうちに対地高度は上がっていってしまいます。

そうゆうときは、操縦かんを押し気味にして、機首下げ、下降の姿勢だけど地上からの高度は一定、まっすぐだよ！というふうにします。

でも、そのばあいずっと操縦かんを押していなければならず。

ここでトリムの出番です。

あー本題までが長かった。

機首を上向き、下向きにする動きつまりピッチの操作は、水平尾翼で行います。

そこで、ちょっと機首が下向きになる位置に水平尾翼をセットしてうごかないようにすれば、操縦かんから手を放しても飛んでいけます。

このために、タブというものが発明され。

左右の水平尾翼は連動しているので、タブは右翼だけです。
 

 

このタブが上向きになれば、昇降舵には下向きの揚力が発生して、手で操縦かんを押さなくても、昇降舵は下向きに作動します。

昇降舵が上向きになれば、水平尾翼には上向きの揚力が発生し、飛行機は尻を上げ、機首をさげます。

 

この結果、操縦かんから手を放していても自然に飛行機は下降していき。この降下率をサーマルの上昇率に合わせれば、飛行機はまっすぐ飛んでいくのでした。

トリムタブの原理。
Aircraft Trim Tabs – Know To This Aeronautical Airplane Engineering Knowledge
 

 

トリムは、別に水平飛行だけではなく、上昇や下降でも便利です。

例えば、下の写真では、機首上げ13度くらいかな？に保つようにセットして、ぐんぐん上昇しています。

 

 

この写真みたいに、トリムがぴたりとあって、手を放していても、目指すピッチで操縦かんがぴたりと静止、なんてできたときは気分がいいですねー

ぼくの乗っているLSA（軽飛行機）は、水平尾翼のトリムは電動式です。セスナなどでは、古典的な、お皿みたいなのをくるくる、というのも健在です。

トリムのスイッチと表示灯
 

 

セスナのトリムホイールhttps://ameblo.jp/taxi283/entry-12167705300.html
 

 

今日の記事は、垂直面での操作に特化したお話ですが、水平面でも、方向舵にタブがあるのが普通です。ぼくの軽飛行機の場合は、こちらは紙飛行機と同じ固定式で、飛行前に地上で調整します。安定というか、Pファクターやトルクを打ち消す作用が主ですが、これはまた別の記事にしています。

そして、さらには横転という、機軸に従った動きがあるのですが、これに関連する補助翼については、軽飛行機ではタブのないのも多いし、また別の機会の投稿とさせていただきます。

 

ではでは