フライトシミュレーター愛好家のノート

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小型単発プロペラ機のプロペラ後流とP因子効果について――なぜ私の飛行機は常に左に偏るのか?

フライトシミュレーターを始めたばかりの友人たちは、小型の単発プロペラ機が「地上での加速滑走/離陸/離陸後」に直進せず、絶えず左に偏ってしまう問題に遭遇することがよくあります。では、まずおめでとうございます。あなたが使用しているソフトウェアは、航空機の空気力学的効果をリアルにシミュレートしています。あなたは良いソフトウェアを選びました!

もちろん、X-Planeはまさに空気力学をリアルにシミュレートするソフトウェアであり、その商用版はアメリカ連邦航空局(FAA)によってパイロットの正式な訓練用シミュレーターとして認定されていることを知っておく必要があります。私たちが一般的に使用している家庭用版と商用版のX-Planeの飛行制御モデルは同じであるため、X-Planeを使用すると極めてリアルな操縦感が得られます。もちろん、プロペラ後流とP-Factorも含まれます。私がよく注目しているある海外のX-Planeフォーラムでもリアリティについて議論があり、商用ライセンスを持つパイロットたちもこのソフトウェアを絶賛していました。

さて、以下では右回転プロペラ機を例に、その原理と対処法について説明してみましょう。

プロペラ後流とは、プロペラが回転する際、ブレードが空気を掻き、一方で空気を後方に流し、他方で空気をプロペラの回転方向に沿って機体の周りをねじるように流れる現象です。このプロペラの作用による気流の加速とねじれをプロペラの後流と呼びます。

プロペラによるねじれた気流が航空機の垂直尾翼の片側に当たると、反作用力の効果により、航空機の方向が偏転します。上図のように、プロペラが右回りである場合、ねじれた気流の下層は右から左側へ向かってねじれ、左方向から垂直尾翼に作用し、尾翼に右向きの空気力を発生させ、航空機の重心に対して右への偏航モーメント、つまり機首が左に偏転します。プロペラの回転数が大きいほど、ねじれた気流が航空機の方向偏転に与える影響は顕著になります。

航空機が地上で離陸や滑走の準備をしているとき、プロペラ後流は常に航空機に影響を与えます。この時の操作は、右ラダーを優しく踏み、前脚を右に転じて、航空機を滑走路または誘導路のセンターラインに注意深く保つことです。航空機の滑走速度が速くなるほど、後方に流れる気流の速度が大きくなり、それに伴ってねじれた気流の影響を徐々に打ち消すため、プロペラ後流の効果は小さくなります。したがって、滑走速度の増加に伴い、適度にラダー量を減らし、航空機が滑走路のセンターラインの右側に逸脱するのを防ぐことができます。

プロペラ効果P-Factorは、プロペラ機が「高迎え角+低速+高出力」で飛行する際に発生する横滑り現象です。 航空機が離陸で機首を持ち上げたばかりのとき、着陸でフレア(浮揚)しているとき、あるいは低速飛行時には、十分な揚力を得るために、機首は一般に機体軸(または地面)に対して上向きの仰角を形成します。下図の右側の機首の図を参照してください。 左右両側のプロペラブレードの風に対する迎え角が異なり、左側の迎え角は小さく発生する推力は相対的に小さくなります(上図の左側部分)。 右側の迎え角は大きく発生する推力は大きくなります(上図の中間部分)。その結果、機首が左に偏ります。 プロペラ効果が機首の偏向にどのような影響を与えるかを記憶する方法については、本サイトの<a href=<a href="/blog/ja/2015/02/turn.html<a href=>“旋回の基本練習という記事を参照してください。

離陸過程におけるプロペラ後流とP-Factorへの主な対処方法は以下の通りです: 1。 スロットルをゆっくりと徐々に入れ、航空機を徐々に加速させます。 2。 加速に伴って機首が上に向かうので、スティックを押し、昇降舵を操作して機首を押さえます。 3。 外部を観察し、航空機が滑走路のセンターライン上にあるかどうかを確認します。もし偏向が発生したら、右ラダーを優しく踏んで方向を修正します。 4。 離陸後も引き続き外部の参照物を観察し、偏向が発生したら、右ラダーを優しく踏んで方向を修正します。

また、私のおすすめはリアリティを追求するために、ぜひラダーペダルを購入することです。これは非常に価値のあるアイテムです。 私が現在使っているのは、下のSaitekのPro Flight Rudder Pedalsです。 Saitek Pro Flight Rudder Pedals

ただ、下図のCH ProductsのPro Pedalsも非常に優れていると言われています。 CH Products Pro Pedals USB Flight Simulator Pedals ( 300-111 )<img src=http://www.chproducts.com/Pro-Pedals-v13-d-716.html?do=thumbnailer.get&src=images/chproducts/products/Simulation/PP.jpg&w=200&h=200&method=surface&quality=80> それらの価格はどちらも100米ドル程度で、絶対にお釣りがくるほどの価値があります。

ラダーペダルを買った後は、設定を忘れずに行ってください。 <a href=”/%E3%82%B9%E3%82%AF%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%83%E3%83%88%EF%BC%882012-09-29%207.47.35%EF%BC%891. onclick=“window.open(’/%E3%82%B9%E3%82%AF%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%83%E3%83%88%EF%BC%882012-09-29%207.47.35%EF%BC%891.html’,‘popup’,‘width=1032,height=776,scrollbars=no,resizable=no,toolbar=no,directories=no,location=no,menubar=no,status=no,left=0,top=0’); return false”>スクリーンショット(2012-09-29 7.47.35).png 方向舵とラダーペダルの設定は一緒で、「yaw」の項目です。 そして左右のブレーキ、left toe brakeとright toe brakeの2つの項目、合計3つの項目で設定できます。

プロペラ機の安定性に影響を与えるもう一つの要因としてジャイロ効果があります。なぜなら、航空機において回転するエンジンをコマのように想像できるからです。 コマには2つの特徴があります:歳差運動と定軸性です。高速回転しているコマが外力を受けたとき、その軸の方向は外力の方向とともに変化するのではなく、軸はある定点を中心に歳差運動を起こします。もしコマ遊びをしたことがあれば、コマが地上で回転しているときに軸が絶えずねじれるのを知っているでしょう、これが歳差運動です。簡単に言うと、ジャイロ効果とは、回転する物体がその回転方向(回転軸の方向)を保とうとする慣性のことです。 操縦桿による航空機への操作をコマに対する外力と考えることができるため、プロペラの回転面を乱す力をどの瞬間に加えても、合力は回転方向の90度前の位置にあり、方向は加えた力と同じになり、ピッチ運動かヨー運動、あるいはその両方の合成を引き起こします。具体的には力の作用点に依存します。

具体的には: 機首を上げる操作(引き桿)は右ヨーを引き起こします。 機首を下げる操作(押し桿)は左ヨーを引き起こします。 右への旋回操作は機首を下げさせます。 左への旋回操作は機首を上げさせます。

歳差運動が機首の偏向にどのような影響を与えるかを記憶する方法については、本サイトの<a href=<a href="/blog/ja/2015/02/turn.html<a href=>“旋回の基本練習という記事を参照してください。

ジャイロ効果が航空機の姿勢に与える影響を知っていれば、昇降舵と方向舵を適切に操作して、不必要なピッチングやヨーイングを防ぐことができます。