4.1.1 渦の形成 #
航空機の揚力を与える翼の作用も、誘発された抗力を引き起こします。 正の AOA で翼を飛ばすと、翼の上面と下面の間に差圧が存在します。 翼の上の圧力は大気圧より低く、翼より下の圧力は大気圧以上です。 空気は常に高圧から低圧へと移動し、抵抗が最も少ない経路は翼の先端に向かっているため、翼の底から胴体の先端から外側に向かって、空気がスパン方向に移動します。 この空気の流れは、先端に「こぼれ」をもたらし、それによって「渦」と呼ばれる空気の渦を形成します。 [図 4-10]
同時に、上面の空気は胴体に向かって流れ込み、後縁から流れ出る傾向があります。 この気流は、翼の後縁の内側部分で同様の渦を形成しますが、胴体が内向きの流れを制限するため、渦は重要ではありません。 その結果、流れ方向の偏差は、無制限の横流が最も強い外側の先端で最も大きくなります。
空気が先端の周りで上向きにカールすると、ウォッシュと結合して、速回転する後続渦を形成します。 これらの渦は、乱流を生成するために費やされたエネルギーにより、抗力を増加させます。 翼型が揚力を発生させると、誘起抗力が発生し、翼端渦が発生します。
AoA の増加に伴ってリフトが増加するのと同じように、誘導抗力も増加します。 これは、AOA が増加するにつれて、翼の上部と下部の間の圧力差が大きくなり、空気の横方向が大きくなるため、発生します。 その結果、これにより、より激しい渦が設定され、より多くの乱れと誘発された抗力が生じます。 渦の強度または強度は、航空機の重量に正比例し、航空機の翼幅と速度に反比例します。 航空機がより重くて遅いほど、AOA が大きくなり、翼端の渦が強くなります。 したがって、航空機は、飛行の離陸、上昇、および着陸段階で最大の強度を持つ翼端渦を作成します。 これらの渦は、飛行に特に危険な危険、後流の乱れにつながります。
4.1.2 後流乱れの回避 #
翼端の渦は、発電機が「重く、清潔で、遅い」場合に最大になります。 航空機の AOA は、着陸または離陸に必要なリフトを生成するのに最も高いため、この条件は接近時または出発時に最も一般的に発生します。 航空機の航跡乱流を通過する可能性を最小限に抑えるには:
- 別の航空機の飛行経路を飛ばすことは避けてください。
- 前の航空機が回転した時点で、別の航空機の後ろで離陸する前に回転します。
- 同様の飛行経路で、標高 1,000 フィート以内の別の航空機に追従することは避けてください。 [図 4-11]
- 別の航空機の後ろに着陸するときは、前の航空機の経路上にある滑走路に近づき、他の航空機の車輪が滑走路に接触した時点から下に着陸します。 [図 4-12]
ホバリング ヘリコプターは、飛行機の渦に似たメイン ローターからダウンウォッシュを生成します。 小型航空機のパイロットは、このダウンウォッシュの影響を避けるために、少なくとも 3 つのローター ディスクの直径だけホバリング ヘリコプターを避ける必要があります。 前方飛行では、このエネルギーは、より大型の固定翼航空機の翼端渦に似た、一対の強力で高速な後続渦に変換されます。 ヘリコプターの前方飛行速度は非常に遅く、非常に強い後流乱気流を生成する可能性があるため、ヘリコプターの渦は避けるべきです。
ウイングチップの渦は風と共に風に乗ってドリフトするので、風は、後流の乱れを回避する上で重要な要素です。 たとえば、風速が 10 ノットであると、渦が風方向に 1 分で約 1,000 フィートドリフトします。 別の航空機を追跡する場合、パイロットは、目的の離陸または着陸点を選択する際に、風速と方向を考慮する必要があります。 パイロットが他の航空機の離陸点または着陸地点について確信が持てない場合、約 3 分で後流の乱れを解消できる安全域が得られます。 Wake Turbulence の詳細については、アドバイザリ サーキュラー 90-23 を参照してください。
