Phak 4.7 屋台

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航空機の失速は、重要な AOA を超えると、翼の表面からの気流の分離によって引き起こされる揚力の急激な減少に起因します。失速は、任意のピッチ姿勢または対気速度で発生する可能性があります。屋台は、空力学の最も誤解されている領域の 1 つです。なぜなら、パイロットは、失速したときに、翼が揚力を停止すると信じていることが多いからです。屋台では、翼がリフトの生成を完全に止めるわけではありません。むしろ、水平飛行を維持するのに十分な揚力を生み出すことはできません。リフト係数 (CL) は AOA とともに増加するため、ある時点で CL ピーク (CL-MAX) が低下します。 CL-MAX またはクリティカル AOA を超えると、リフト量が劇的に低下しますが、完全には停止しません。

ほとんどの直線航空機では、翼は最初にルートで失速するように設計されているため、失速は翼端に向かって外側に向かって進み、エルロンの有効性と制御性を維持します。ルートファーストストールを達成するための設計方法には、ウイングをルートでより高い AOA に「ツイスト」するか、前縁の最初の 20 ～ 25 パーセントにストールストリップを取り付けます。ほとんどの訓練機は、失速中に機首が落下するように設計されており、AOA を減らし、翼の「停止」を解除します。このノーズダウンの傾向は、CL が CG の後部にあるためです。 CG 範囲は、失速回復特性にとって非常に重要です。後部制限の後に操作すると、パイロットは、CG の余分な重量に対抗して回復するのに十分なエレベータ力を生成できない場合があります。

特定の航空機の失速速度は、すべての飛行状況で固定値ではありませんが、特定の航空機は、対気速度、重量、荷重係数、または密度の高度に関係なく、常に同じ AOA で失速します。この重要な AOA は、設計に応じて約 16° から 20° まで変化しますが、各航空機には、ストールが発生する特定の AOA が 1 つしかありません。

重要な AOA を超えることができる飛行状況は、低速、高速、および旋回の 3 つです。

飛行速度が遅すぎると、飛行速度が遅すぎると、まっすぐなレベルの飛行で航空機が失速する可能性があります。対気速度が低下するため、翼が十分な揚力を失い、航空機が失速するまで、AOA を上昇を維持するには、AOA を増やす必要があります。

失速を作るのに低速は必要ありません。翼をどんな速度でも過剰な AOA に持ち込むことができます。たとえば、100 ノットのダイビングでは、パイロットはエレベーターコントロールを急激に引き戻します。 [Figure 4-32]

Figure 4-32. Forces exerted when pulling out of a dive. — 図 4-32。ダイビングから引き抜くときに力が加わります。

重力と遠心力は飛行経路の即時変更を防ぎますが、航空機 AOA は非常に低い状態から非常に高い状態に急激に変化し、航空機は通常の失速速度よりもはるかに大きな速度で失速角度に達します。失速速度も、まっすぐなレベルの飛行よりもレベルターンの方が高くなります。 [Figure 4-33] 航空機の重量に遠心力が加わり、翼は荷重を相殺するために追加の揚力を発生させる必要があります。このリフトは AOA を増やすことによって得られるため、バンク角が大きくなるにつれて AOA が増加する必要があります。ターン中にいつでも AOA が過剰になった場合、航空機は失速します。

Figure 4-33. Increase in stall speed and load factor. — 図 4-33。失速速度と負荷率が向上します。

航空機のバランスを取るために、CL は通常 CG の後ろに位置します。これにより、航空機は本質的に機首が重くなりますが、水平方向のスタビライザーのダウンウォッシュはこの条件に対抗します。失速の時点で、翼の上向きの力が上昇し、下向きのテール力が停止すると、バランスの取れていない状態により、航空機が急激に下がり、CG の周りを回転することができます。 AOA が減少し、対気速度が増加し、翼を越えたスムーズな空気の流れが再開され、リフトが戻り、航空機は再び飛行します。このサイクルが完了する前に、かなりの高度が失われる可能性があります。

翼の形状とその形状の劣化も考慮する必要があります。氷、雪、または霜が表面に蓄積すると、滑らかな気流が乱れ、境界層が臨界角よりも低い AOA で分離し、揚力が大幅に減少します。 [Figure 4-34] 翼の上部の表面にある氷がわずか 0.8 ミリメートルであると、抗力が増加し、リフトが 25% 減少します。