離陸の際、滑走路の左端に傾いていると感じたことはないだろうか。
それはあなたが下手なパイロットだからではない。飛行機が左に寄るのには理由がある。実は4つあり、左旋回傾向と呼ばれている。ここでは、それらがどのように働くのか、そしてなぜ離陸時に右ラダーが必要なのかを説明します。
トルク
トルクはアイザック・ニュートンという有名な人物に由来する。ニュートンの第三法則は、「すべての作用には、等しく反対の反作用がある」というものだ。
ほとんどの欧米の航空機のエンジンは、コックピットから見て時計回りに回転する。そこでトルクが働く。
離陸のためにエンジンをスロットルアップすると、エンジンとプロペラの右回転方向によって、飛行機の左側が滑走路に向かって押し下げられる。飛行機の左側が滑走路に押し下げられると、左のタイヤは右のタイヤよりも地面との摩擦が大きくなり、飛行機は左に曲がろうとします。
Pファクター
P-ファクターは、”非対称プロペラ負荷 “とも呼ばれ、下向きに動くプロペラブレードが上向きに動くブレードよりも大きく空気を “かむ “ときに起こります。
これは2つのシナリオで起こる：
1) 飛行機が高い迎角で飛行している場合（離陸や低速飛行が良い例）。
2) 尾輪機で離陸するとき。
これらのシナリオでは、下向きのブレードは上向きのブレードよりもはるかに高い迎角になっている。そして、より高いAOAで、下向き掃引翼はより多くの推力（または揚力）を生み出し、飛行機を左にヨーイングさせます。
ジャイロの歳差運動
回転するプロペラは本質的にジャイロスコープであり、回転する円盤です。つまり、ジャイロスコープの2つの特性、空間における剛性と歳差運動を持っているのだ。次のパートは物理の授業にはしないが、歳差運動について手早く（そして苦もなく）説明しよう。
歳差運動は、回転する円盤に力を加えると起こる。
円盤の一点に力を加えると、その力の影響（結果として生じる力）が円盤の回転方向に90度感じられるのだ。
ほとんどの場合、これは尾輪機が離陸時に尾翼を滑走路から持ち上げるときにのみ適用される。尾翼が浮き上がると、プロペラの上部に力が加わる。そしてプロペラは時計回りに回転しているので、その力は90度右に感じられる。プロペラの右側にかかるその前進する力は、左へのヨーイング運動を生み出す。
スパイラル・スリップストリーム
スパイラル・スリップストリームは、4番目で最後の左旋回傾向です。プロペラの動きが速く、飛行機の動きが遅いときに起こる。離陸ほどその良い例はない。
離陸時、プロップの後ろで加速された空気（スリップストリームと呼ばれる）はコークスクリューパターンを描きます。スリップストリームは機体に巻き付き、機体の尾翼の左側にぶつかってヨーイングを起こし、機体を左にヨーイングさせる。
もちろん、スパイラル・スリップストリームは、航空機の設計や飛行中のフェーズに左右されるため、それが実際にどの程度飛行機に影響を与えるかを数値化するのは難しい。ここでは、それをイメージしやすくするためにいくつかの写真を紹介しました。
右舵が必要な理由
4つの左旋回傾向は、離陸時に飛行機を左に傾ける力を生み出します。右舵を踏んでそれらを打ち消せば、離陸ロールの間中、完璧なセンターラインを保つことができます。
Leave a reply