トットさんの航空力学教室 

5. アドバース・∃一 への対策

 (1)
ライト兄弟の偉大さ

    ライト兄弟が人類最初の動力飛行を実現させたのは、ちゃんとした理由がある!

    それは、
《操縦性という概念》をはっきりと持ったことである   それに対して、安定性という概念は
    やや弱かったが、この欠点を、ライト兄弟は天才的な操縦テクニックで補って初飛行に漕ぎ着けている


    まず、最初に、彼らは尾翼を備えたグライダーを作成し、浮揚することに成功したが、オットーリリエン
    タールが行ったような《単なる体重移動》では機体を操作出来ないことに気付き、ロープを使って柔らか
    な主翼を捩じる(撓ませる)ことで、ロール方向の制御を行うことにした。

    ところが、ここで例のアドバース・ヨーに苦しめられることになる 

    固定尾翼を備えたグライダーに対するこれらの不満足な試験結果から,ライト兄弟は設計変更の必要性
    を認識した。垂直尾翼を変角可能にすることを考えついたのはオーヴィルだった。

            
           写真は中部国際空港ロビーに飾られているライト兄弟のグライダー(レプリカ)

    パイロットのワークロードを軽減することに関心があったウィルバーは,
ラダー制御を翼ねじり制御と連結
    させることを提案した。そのときから 1905 年の 9 月にいたるまで,ライト兄弟はロールとヨーの制御系
    を連結させた飛行機を飛ばせた。ライト兄弟は、この操縦装置を特許に申請し、認められたから、彼ら以外
    の飛行家たちは特許料の支払い要求に頭を悩ませ、この特許を逃れるためにエルロンを発明することに
    至った。

         
                            ライト兄弟のたわみ翼の特許申請書


           

       写真はカーチス・プッシャーのレプリカ  ライト兄弟の「たわみ翼」の特許に抵触しないようわざわざ
       
エルロンを《独立した第3&4番目の『小翼』として装備している》ことに注意されたい

 

    航空機の飛行速度がどんどん大きくなっていくと、すぐに《たわみ翼》では、強度が不足してしまい、
    特許料のかかるライト兄弟のこの発明は使われなくなったが、ロール制御に関わるこの問題の解決法を
    世界で最初に示した事実は特筆されても良いであろう

 

 

 (2)
現在のアドバース・ヨー対策

   
・フリーズ型補助翼 ( Frise Aileron ) フリーズとは発明した人の名前


    

    @操舵力の軽減対策のオーバハング・バランスと似た様式
    A)補助翼の前縁周りの形状、及びヒンジ軸をやや下方にずらして設けてある ( Offset Hinge )点が特徴    B小型(低速)機に用いられる

   補助翼を操作した場合、上がった側の補助翼の前縁部が翼の下方に突き出して、気流の剥離を起こさせて
   抗力を増加する。下がった補助翼は前縁の特殊な形状のため、翼上面の気流は滑らかに流れ抗力の増加を
   防いでいる。

   大きな舵角をとるとオーババランスとなり操舵力の釣合いを失うことがあって舵角が制限されることや、抗力
   が増加するため高速機には用いられない。



   
・差動補助翼 ( Differential Aileron )

    

    @左右均等の操縦ハンドルの動きに対して、補助翼の上下の舵角に差が生ずるよう差動機構を組み込んだ
      もの
    A同じ操作角に対して上方舵角は大きく、下方舵角が小さくなるようにして抗力をバランスさせ、アドバース・      ヨーを防ぐ
    B最も簡単なものは、補助翼操縦系続内のベルクランクの角度を直角より小さくすること

 

  ・フライト・スポイラ ( Flight Spoiler )

   

    @補助翼に代わって横の操縦にスポイラのみを用いるか、 あるいは補助翼の働きを補うためにスポイラを
      用いるもの
    A傾けようとする(下げたい)翼のスポイラを開き、揚力の  発生を阻害すると同時に抗力を増加させる
      (下げようとする側だけのスポイラを開くから、抗力のアンバランスは生じない)

     参考文献   (1)日本航空技術協会 航空力学    (2)航空情報別冊 軽飛行機の操縦 入門編

 

                              - 続く -

 

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