トットさんの航空力学教室
７．失 速 （
Stall )
（１）失 速 （
Stall )とは
実は・・・失速という日本語には若干の違和感を持っているトットさん・・・英語でなら『ストール Stall；立ち往生』・・・〈馬・馬車を〉泥[雪]の中に立ち往生させること・・・私的には英語の方が現象として判りやすいです。ちなみに日本語でエンスト（エンジンストップ）と言いますが、米国ならエンジンストールと表現してるようであります。
閑話休題・・・『ストール Stall；立ち往生』へ戻ると・・・飛行機を失速させるために、迎え角を１６度くらい取る場合、ちょうど障害物のため、走っていた馬が驚いて急ブレーキ・・・後ろ足で立ち上がる様子・・・に似た《
頭上げ動作 》になりますからね。（その後、頭下げになることも含めて！）
ＷＥＢ上の『デジタル大辞泉』の解説によれば
しっ‐そく【失速】 飛行機が飛行中に、急速に速度を失う現象。主翼の迎え角が大きくなりすぎたとき、
翼上面の気流がはがれて揚力が減ることから起こり、機首が下がり高度を失う。
とあります。この後半の部分・・・・『主翼の迎え角が大きくなりすぎたとき、翼上面の気流がはがれて揚力が減ることから起こり、機首が下がり高度を失う』・・・・これは、一般的に見ても正しい表現です。要するに『迎え角だけ』で決まります！
ただし、翼上面の気流がはがれると、揚力が減るだけではなく、《
はがれた部分が大きな抵抗を作り出し、その結果急激に速度を失う
》ために失速という言葉が出来たということに（一般的には）なっています。
例えば・・・私の愛読書；１９７０年、日本航空整備協会が出版した内藤子生（ないとう
やすお）さんの『航空力学』の失速の記述にも・・・『飛行機はこの大なる抵抗のため急に速度を失う。それで失速と呼ぶのである』と書かれています・・・でもちょっと違和感あり・・・ちなみに、航空整備士の国家試験選択問題でなら、この表現は『正解とはいえない』となってます！
そもそも『失速』するのは、（高度を保ちつつ）速度をある限度以下に低下させる（という原因）から起こるのであります。起こったから、必ずしも（それ以上）急激に速度を失う（結果）とは思えないトットさんではありまして・・・高度は間違いなく失いますけどね・・・失速し、高度を失うと、位置のエネルギが速度エネルギーに変換されますから、航空機は自動的に加速していくものなんです・・・意図的に更に昇降陀；エレベーターを引っ張って、二次失速（セカンダリーストール）に入れるなら話は別ですが・・・
航空機の創成期からしばらくの間、この『失速特性』が無茶苦茶に悪くて、ペレッとロール（自転）して裏返しになったり、キリモミに入り、そのまま墜落・・・と、即・命取りになったので、失速はパイロットの最も避けなければならない事象の一つでした。ですから速度減少＝失速の危険！＝命の危機！と教え込んだ、明治末期～昭和初期の日本人もあながち間違いとは言えないのかもしれません・・・
現在では、この『剥がれ現象』が、一度に翼面全部に起こらないように設計されていること、失速しても舵の効きをある程度確保して、操縦可能になるよう設計されていること、失速しても自動的に頭下げになるよう設計されていること等の理由で、航空機創成期ほどには危険なわけではありませんが・・・とはいえ、失速＝高度ロスですから、低空で失速するのは、今現在でも命取りなのは間違いない事実です。
《
大事故は 低空飛行と雲の中 》 の所以でありますな・・・
（２）二次元翼の失速特性
・翼型の違いによる失速特性の差
左右に無限に続いていると考えても良いような細長い翼（アスペクトレシオ∞）を二次元翼とよびますが、
その二次元翼の風洞実験結果を比べると、翼の断面形状＝翼型によって、この空気の剥がれ具合が異なり、
これを、それぞれの翼型の『失速特性』といいます。
（ａ）は９７式艦上攻撃機に使われたＣｌマックスが大きなタイプ 失速特性は良くないことがわかる （ｃ）はいわゆる層流翼
翼型だけではなく、翼厚も失速特性を左右する 一般的には層流翼は薄翼であることが多いから、失速特性は良くないといわれる
（３）三次元翼の失速特性
実際の機体には、翼幅の制限がありますから、二次元翼ではなく、先細や矩形、デルタ等の平面形状を持った三次元翼が装備されます。この平面形によっても失速特性が変化します。
・初期失速（パーシャルストール）と完全失速（フルストール）
迎え角を増加するにつれ、翼胴取り付け部から空気がはがれはじめ、翼端に向かって剥がれが進行
するように設計されます。ある程度（部分的に；パーシャルに）空気が剥がれると、揚力がそれなりに低
下して、高度維持が困難となり、同時に剥がれた空気が尾翼等の振動としてパイロットに感じられるの
で、この状態を失速と判断します。これを無視して、エレベータを引き続けると、失速角を越え、急激に
揚力が低下して航空機が落下します。前者を、初期失速（パーシャルストール）、後者を完全失速
（フルストール）と区分します。
パイパーチェロキー１４０は平面形状としては失速特性の良い矩形翼であるが、さらに翼の捻り下げを実施してある。
但し、翼断面そのものは層流翼であり、いわゆるパンケーキランディングになりがちで接地操作は難しい
・奇妙なＣ１７２での失速
（ 捻り下げの付け過ぎ？ ）
オメガブーさんの談話室で彩雲（あやも）さんが書いていたように、Ｃ１７２では、通常手順での失速が出来
なくて、パーシャルストールのまま、沈下率だけが異常に大きいという奇妙な状態で安定するという現象が
発生します。
彩雲（あやも）さん曰く『 172はVSになっても姿勢は殆ど変えずに高度を失うだけです。 試験官を横に
したときにはプーとなったら操縦桿を押せと教える教官もいます。172でも玉を滑らさぬようにラダーを踏
んでしかも昇降計を０に保持して失速させるとがっくり頭を落とします』。
初期失速（パーシャルストール）状態をさっさと通りこさないと、完全失速（フルストール）に入れない・・・
中途半端な失速状態を続けてしまうという珍しい機体なんですな。
Ｃ１７２のこの初期失速（パーシャルストール）状態では、エルロンもエレベータもちゃんと機能し、機軸も
水平を維持できる！という不思議な体験をトットさんも経験しています。
こんな時は、単にフルスロットルにして、パワー全開にして、通常の機体にありがちな翼胴結合部分の剥
がれを吹き飛ばそうとしても、Ｃ１７２では通常飛行には戻れません・・・ではどうするか・・・単にバック
プレッシャを低下させ、機首を下げる（迎角を減らす）だけ！ あっという間に失速状態から回復します。
剥がれていた内側主翼の空気が、ピタッと貼りついた・・・そんな感覚です。 同じセスナ社のＣ１５０や
Ｃ１７７等々ではこんな現象を経験してません。 世界のベストセラーＣ１７２だけ？の不思議な世界
ではありました。
いちどＦＳＸのＣ１７２の主翼を、そう思って真後ろから眺めてやってください！（捻り下げが見えますか？）
（４）翼端失速とは
失速の中でも、一番厄介なものが、この翼端失速です。最初に主翼の翼端から失速を起こし、やがてそれが
翼付根に向かって移っていき、最終的に翼全体または翼の一部が失速する状態を言うのですが、（特に何も対処
していない場合の）テーパー翼（翼端に行くにしたがって翼弦長が小さくなっていく翼）や、後退翼に見られます。
しかし、翼端失速への対処（後述）をした場合でも、着陸などの低速時に翼端動翼（エルロンなど）を大きく動
かした場合や横滑り時に発生することがあり、その場合は翼端に装備しているエルロンが効かないこともあって、
ロール方向の激しい運動を引き起こし、自転（オートローテーション）やスピン（キリモミ）という危険な状況になる
ので設計時に翼端失速を避けるよう特に配慮されています。
・自転（オートローテーション）とスピン（キリモミ）
(ⅰ) 自転とは、失速角にごく近い大きな迎え角の姿勢で飛行しているとき、何らかの外力（突風や機体の
非対称性など）が加わって、機体が急に右または左に傾いた場合、パイロットが補助翼を操作しなくても
機体の傾きはさらに大きくなる現象をいい、補助翼の効きは失われ姿勢の回復は困難という危険な状態。
(ⅱ）きりもみは、機体が完全に失速した後、らせん状に旋転しながら急激に高度を下げていく状態。きりもみの
状態が長く続くと舵面が効かなくなり回復が不可能となる、極めて危険な現象。
失速→横揺れ→自転→機首下げ→旋転→高度低下
（５）翼端失速の防止法
翼端失速を防止するには以下の方法があります。これらを組み合わせて翼端失速を回避するのが基本となります。
・テーパー翼では、テーパー比を小さくする（翼付根と翼端の翼弦長の比が小さい）
・主翼の翼付根から翼端にかけて主翼にねじり下げを付ける
・翼付根と翼端の翼型を変えることによる空力的なねじり下げを付ける
・後退翼や三角翼では、前縁にドック・ツースやソー・カットなどの切り込み形状を設ける
・翼自体にボルテックス・ゼネレータや境界層板を取付ける
・翼端側に前縁スラットなどの主翼から気流のはく離を防ぐ装置を取付ける
・前進翼にする
（６）アクロバットに向いた設計とは・・・
アクロバット飛行の科目の中には、翼端失速における運動原理（自転）を利用したものがあるので、このような
機種では安全性との背反性を有していることになり、したがって、アクロバット可能ということをうたっている機種
（ＦＡ２００等）については、運用面での十分な考慮が必要であることを忘れてはなりません。
具体的には、離陸直後の低空・低速時に横滑りを起こさないことが肝要です。
（７）ターニングストールについて
ライセンス取得の際にシラバス上要求されている旋回時の失速回復訓練（ターニングストール）は、実際の
飛行場面（特に着陸寸前のファイナルレグへの旋回時（ボックスパターンにおける第４旋回；ターニングファイナル）
でしばしば遭遇する危険を予知・察知・回復するために実施されていること・・・を知っておくのは大切です。
この場合、しばしば《フラップ使用》かつ《パワーオン》という条件が重なり、ラダー操作を怠る（誤る）とスリップ
またはスキッドと称される横滑りにより、きわめて容易に《自転（オートローテーション）》を引き起こし、墜落するので
細心の注意が求められます。なかでもスキッド（外すべり；ボールが旋回方向の外側に飛ぶ事象）が危険であって、
左旋回でフラップ使用かつパワーオン時のアプローチは、細心の注意を払っても（Ｐファクターやプロペラ後流、
ジャイロ効果等により）スキッド＆失速しがちであるので特に用心する必要があります。
スキッドは下げた側の翼のエルロンがより高迎角なので失速しやすく、その場合、バンクが更に深くなり、自転
につながるので危険
スリップは、失速しても上げ側の翼が下がる（バンクが戻る）方向なので安全サイド
米国の航空機に関する解説はわかりやすいものが多いが、この図もその一例
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
-８．エンジン出力と安定性 -
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