横風修正: 滑走路にタッチダウンした後、コントロールを維持する方法
横風は車輪が地面に接地しても止まりません。ここでは、ロールアウト中に減速しながら横風補正を維持する方法を説明します。
横風着陸 タッチダウン後のコントロール入力
飛行機が飛んでいる時は、飛行機の方位や速度に関係なく、周りの空気の塊と一緒に動きます。しかし、「飛行機が地上にあるときは、車輪に地面との摩擦による抵抗が生じるため、飛行機は周囲の空気塊(横風)と一緒に動くことができない」(FAA)。
ほとんどの飛行機は、ランディングギアの後方の表面積が前方よりも大きい。このため、表面積の大きい方(尾翼)が横風にさらされると、主輪の周りにピボットポイントができる。このため、飛行機は風に向かって風見鶏になる傾向があります。
横風: 2つの風の組み合わせ
横風は、風の2つの要素に分けて考えることができる。1つ目は、飛行機を取り囲む空気の塊、つまり飛行機に対して作用する風速と風向によって生じるもの。もう1つは、飛行機の前進によって発生する風であり、飛行機の進行方向と平行に作用する。
「すべての横風は、航空機の地上軌跡に沿って作用する向かい風成分と、軌跡に対して90度に作用する横風成分を持っている」(FAA)。その結果、相対風はこの2つの成分の中間に位置する。
ロールアウト中に減速すると、向かい風成分は減少するが、横風成分は変わらない(風が安定していると仮定して)。同時に、減速するにつれてフライトコントロールは効きにくくなる。
つまり、横風成分を克服し、風へのウェザーバニングを防ぐためには、より大きなコントロール入力が必要になる。「横風成分が大きければ大きいほど、ウェザーバニングを防ぐのは難しくなる」(FAA)。
コーナリング角とサイドローディング
横風のロールアウトでは、方向制御を維持することが第一の関心事となるが、ウェザーバニングはこれを困難にする。コーナリング角とは、タイヤの方位とその進路の差のことです。
サイド荷重は、タイヤの進路と方位が乖離するたびに発生します。タイヤの構造や空気圧によって、サイド荷重のかかり方は異なります。長時間にわたったり、強いサイドロードがかかったりすると、飛行機にダメージを与えたり、コントロールができなくなったりすることがあります。そのため、私たちは飛行機の縦軸を滑走路の中心線と一致させるようにしています。
「コーナリング角度がわずか10度でも、タイヤが支えている重量の半分に相当するサイド荷重が生じる。20度を超えると、コーナリング角が大きくなってもサイド荷重は増加しない」(FAA)。
サイドローディングとコーナリング角を防ぐには、ラダーを大きくして滑走路との縦軸を維持し、エルロン入力を大きくして翼を水平に保つ必要がある。
セスナ172のような高翼の三輪ギア機は特に影響を受けやすい。ロールオーバーが避けられないコーナリング角度があるからだ。ロールオーバー軸は、機首と主輪を結ぶ線で決まる。コーナリング角度が小さいほど、ロールオーバーを防ぐためにエルロンとラダーが必要になる。
ロールアウト時のエルロン入力を増やす
風上翼の上昇を防ぐには?ロールアウト中に速度を落とすと、エルロンの周りの気流が少なくなり、エルロンの効果が弱くなります。相対風は同時に横風になっていくのを覚えていますか?今、その風は風上の翼により大きな揚力を生み出している。
タキシングスピードまで減速すると、風に向かってエルロンが完全にたわむはずです。
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