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Phak 5.1 飛行制御システム

5.1.1 飛行制御 #

航空機の飛行制御システムは、一次および二次システムで構成されています。 エルロン、エレベーター (またはスタビレーター)、およびラダーは主要な制御システムを構成し、飛行中に航空機を安全に制御する必要があります。 翼フラップ、最先端装置、スポイラー、およびトリム システムが二次制御システムを構成し、飛行機の性能特性を改善するか、パイロットの過度の制御力を軽減します。

5.1.2 一次飛行制御 #

航空機の制御システムは、自然な感触を可能にしながら、制御入力に十分な応答性を提供するように慎重に設計されています。 低対気速度では、通常、制御装置は柔らかく動きが鈍く感じ、航空機は制御アプリケーションにゆっくりと反応します。 より高い対気速度では、制御がますます固くなり、航空機の応答はより迅速になります。

3 つの主要な飛行制御面 (エルロン、エレベーター、スタビレーター、またはラダー) のいずれかの動きにより、翼と周囲の気流と圧力分布が変化します。 これらの変更は、翼と制御面の組み合わせによって生成される揚力と抗力に影響を与え、パイロットが航空機を 3 つの回転軸で制御できるようにします。

設計機能により、飛行制御面の偏向量が制限されます。 例えば、制御停止機構をフライト制御リンクに組み込むか、または制御列および/またはラダーペダルの動きを制限することができる。 これらの設計制限の目的は、パイロットが通常の操作中に航空機を不注意に過度に制御し、過度にストレスをかけないようにすることです。

適切に設計された飛行機は安定しており、通常の操縦中に簡単に制御できます。 コントロール サーフェスの入力により、回転の 3 軸の周りに動きが生じます。 飛行機が示す安定性の種類は、3 つの回転軸にも関連しています。 [Figure 5-4]

Figure 5-4. Airplane controls, movement, axes of rotation, and type of stability.
図 5-4。 飛行機のコントロール、移動、回転軸、安定性の種類。

5.1.3 エルロン #

エルロンは、縦軸を中心にロールを制御します。 エルロンは、各翼の船外機の後縁に取り付けられ、互いに反対方向に移動します。 エルロンは、ケーブル、ベルクランク、プーリー、および/またはプッシュプル チューブによってコントロール ホイールまたはコントロール スティックに接続されています。

コントロール ホイールまたはコントロール スティックを右に動かすと、右のエルロンが上方に偏向し、左のエルロンが下方に偏向します。 右のエルロンの上向きの偏向によりキャンバーが減少し、右翼のリフトが減少します。 左翼の対応する下向きの偏向によりキャンバーが増加し、左翼の揚力が増加します。 したがって、左翼のリフトの増加と右翼のリフトの減少により、飛行機は右に転がります。

5.1.4 不利なヨー #

下向きに偏向したエルロンは、翼の上昇によって証明されるように、より多くの揚力を生成するため、より多くの抗力も生成します。 この追加のドラッグにより、翼の速度がわずかに遅くなります。 これにより、航空機は揚力の増加 (および引きずり) の増加を経験した翼に向かってうねります。 パイロットの観点から見ると、ヨーは銀行の方向とは反対です。 不利なヨーは、差異の抗力と、左翼と右翼の速度のわずかな違いの結果です。 [Figure 5-5]

Figure 5-5. Adverse yaw is caused by higher drag on the outside wing, which is producing more lift.
図 5-5。 ヨードウイングは、より高いリフトを生み出している外側の翼の抗力が大きいことによって引き起こされます。

低対気速度では、YAW がより顕著になります。 これらのより遅い対気速度では、制御面での空力圧力が低く、飛行機を効果的に操縦するには、より大きな制御入力が必要になります。 その結果、エルロンのたわみが増加すると、ヨードのヨードが増加します。 ヨーは、翼幅の長い航空機で特に顕著です。

ラダーの適用は、不利なヨーに対抗するために使用されます。 必要な舵制御の量は、低対気速度、高角度、および大きなエルロンのたわみで最大になります。 対気速度の低いすべての制御面と同様に、垂直スタビライザー/ラダーの効果が低下し、ヨー ウの不利に関連する制御の問題が拡大されます。

すべてのターンは、エルロン、ラダー、エレベーターを使用して調整されます。 航空機を希望するバンクの角度に配置するには、エルロン圧力を加える必要がありますが、結果として得られるヨードのヨードを打ち消すには、ラダー圧力を同時に加える必要があります。 さらに、直進飛行時よりもターン中のリフトが必要になるため、エレベーターの背圧を適用して攻撃角度 (AOA) を増やす必要があります。 ターンが急であるほど、エレベーターの背圧が必要になります。

必要なバンクの角度が設定されると、エルロンとラダーの圧力を緩和する必要があります。 これにより、エルロンとラダーのコントロール サーフェスがニュートラルで流線型の位置にあるため、バンクの角度が大きくなるのを防ぎます。 高度を維持するために、エレベーターの背圧を一定に保つ必要があります。 ターンからのロールアウトは、フライト コントロールが反対方向に適用されることを除いて、ロールインに似ています。 エルロンとラダーは、ロールアウトの方向または高い翼に向かって適用されます。 バンクの角度が減少するにつれて、高度を維持するために必要に応じてエレベーターの背圧を緩和する必要があります。

ヨードに有害な影響を軽減するために、製造業者は、差動エルロン、フリーズタイプのエルロン、結合されたエルロンとラダー、およびフラペロンの 4 つのシステムを設計しました。

差動エルロンを備えた差動のエルロンでは、一方のエルロンが他のエルロンよりも大きな距離を持ち上げられ、コントロール ホイールまたはコントロール スティックの特定の動きに合わせて下降します。 これにより、下降する翼の抗力が増加します。 より大きな抗力は、上りのある翼の上で上空の翼を下降する翼よりも大きな角度に偏向させることによって生じます。 陽性のヨーは減少しますが、完全に解消されるわけではありません。 [Figure 5-6]

フリーズ型のエルロン フリーゼ型のエルロン。コントロール ホイールまたはコントロール スティックに圧力をかけると、上げられたエルロンはオフセット ヒンジでピボットされます。 これにより、エルロンの前縁が気流に投影され、ドラッグが作成されます。 これは、反対側の翼で下降したエルロンによって作成された抗力を均等にし、ヨードのヨーを減らすのに役立ちます。 [Figure 5-7]

フリースタイプのエルロンもスロットを形成するので、下降したエルロン上で空気がスムーズに流れ、高性能でより効果的になります。

Figure 5-6. Differential ailerons.
図 5-6。 微分エルロン。
Figure 5-7. Frise-type ailerons.
図 5-7。 フリースタイプのエルロン。

攻撃の角度。 フリースタイプのエルロンは、異なる機能を果たすように設計されている場合もあります。 差動エルロンと同様に、フリーゼタイプのエルロンは、不利なヨーを完全に排除するわけではありません。 エルロンが適用される場所ならどこでも、調整された舵のアプリケーションが必要です。

結合されたエルロンとラダーの結合されたエルロンとラダーは、リンクされたコントロールです。 これは、ラダーとエルロンの相互接続スプリングで実現されます。これは、エルロンが偏向すると同時にラダーを自動的に偏向することで、エルロンのドラッグを修正するのに役立ちます。 たとえば、コントロール ホイールまたはコントロール スティックを動かして左ロールを生成すると、相互接続ケーブルとスプリングが左ラダー ペダルを前方に引っ張って、航空機の機首が右にヨーイングするのを防ぎます。 適用される力

Figure 5-8. Coupled ailerons and rudder.
図 5-8。 連結されたエルロンとラダー。

航空機を滑らせる必要が生じた場合、スプリングのそばの舵にオーバーライドすることができます。 [Figure 5-8]

フラペロン フラペロンは、フラップとエルロンの両方の側面を組み合わせています。 従来のエルロンのような航空機のバンク角度を制御することに加えて、フラペロンを一緒に下げて、専用のフラップ セットとほぼ同じように機能させることができます。 パイロットは、エルロンとフラップの別々のコントロールを保持します。 ミキサーを使用して、別のパイロット入力を、Flaperons と呼ばれるこの単一のコントロール サーフェス セットに結合します。 フラペロンを組み込んだ多くのデザインは、翼から離れた場所にコントロール サーフェスを取り付けて、高角度および/または低対角での空気の流れを妨げません。 [Figure 5-9]

5.1.5 エレベーター #

エレベーターは、横軸を中心にピッチを制御します。 小型航空機のエルロンと同様に、エレベーターは一連の機械的リンケージによって飛行デッキの制御コラムに接続されます。 制御列の後方移動は、エレベーター面の後縁を上に向けます。 これは通常、UP「エレベーター」と呼ばれます。 [Figure 5-10]

Figure 5-9. Flaperons on a Skystar Kitfox MK 7.
図 5-9。 Skystar Kitfox MK 7 のフラペロン。

アップエレベーターの位置は、エレベーターのキャンバーを減らし、直線上飛行時に存在する通常のテールダウン力よりも大きな下向きの空力力を生み出します。 全体的な効果により、航空機の尾部が下に移動し、機首がピッチアップします。 ピッチング モーメントは、重心 (CG) 付近で発生します。 ピッチング モーメントの強度は、CG と水平尾翼面の間の距離と、水平尾翼面の空力効果によって決まります。 コントロール列を前方に移動すると、逆の効果があります。 この場合、エレベーター キャンバーが増加し、水平スタビライザー/エレベーターでより多くのリフト (テールダウン力) が発生します。 これにより、尾が上に移動し、鼻を下に傾けます。 繰り返しますが、CG についてのピッチング モーメントが発生します。

前述のように、安定性、パワー、推力線、およびエンペンの水平テール面の位置は、エレベーターの有効性がピッチを制御する要因です。 例えば、水平テール面は、Tテール設計のように、垂直スタビライザーの下部近く、中間点、または高点に取り付けられます。

Figure 5-10. The elevator is the primary control for changing the pitch attitude of an airplane.
図 5-10。 エレベーターは、飛行機のピッチ姿勢を変えるための主要な制御です。

T テール T テール構成では、エレベーターは、通常の飛行条件でのプロペラからのダウンウォッシュ、および胴体および/または翼の周りの気流の影響のほとんどを上回っています。 この邪魔されていない空気中でのエレベーターの操作により、ほとんどの飛行体制全体で一貫した動きを制御できます。 T テールの設計は、多くの軽量航空機、特に後部胴体エンジンを搭載した航空機で人気が高まっています。これは、T テール構成によってエンジンの排気ブラストからテールを取り除くためです。 水上飛行機と両生類は、水平面をできるだけ水から遠ざけるために、T テールを使用することがよくあります。 その他の利点は、航空機内の振動と騒音を低減することです。

速度が遅い場合、T テール航空機のエレベーターは、従来のテール航空機よりも特定の量の機首を上げるために、より多くの移動度を移動する必要があります。 これは、従来のテール航空機では、プロペラが尾を押し下げて機首を上げるのを助けることによるダウンウォッシュがあるためです。

航空機の制御が装備されているため、制御力の増加が制御の移動量を増やすために必要になるため、T テール航空機の機首を上げるのに必要な力は、従来のテール航空機よりも大きくなります。 トリミングされた航空機の縦方向の安定性は、両方のタイプの構成で同じですが、パイロットは、従来のテールを装備した同様のサイズの航空機よりも、離陸、着陸、または失速中の低速で必要な制御力が大きいことに注意する必要があります。

T-Tail 飛行機は、フラッターの問題に対抗するための追加の設計上の考慮事項も必要とします。 水平方向の表面の重量は垂直スタビライザーの上部にあるため、アームが作成された瞬間に垂直スタビライザーに大きな負荷がかかり、フラッターを引き起こす可能性があります。 エンジニアは、垂直スタビライザーの設計剛性を高めることによってこれを補う必要があり、通常、従来のテール設計よりも重量のペナルティが発生します。

対気速度が低く、後方 CG で非常に高い AOA で飛行する場合、T テール航空機は深い失速の影響を受けやすい場合があります。 深いストールでは、水平テールの気流が翼と胴体からの乱れた気流によってブランケットされます。 このような状況では、エレベーターまたはスタビレーターの制御が低下し、屋台からの回復が困難になる可能性があります。 AFT CG を備えた従来のテール機でも同様の回復問題が見られるため、AFT CG はこれらのインシデントの要因となることが多いことに注意してください。 [Figure 5-11]

対気速度が低く、CG 位置が低い AoA での飛行は危険な場合があるため、多くの航空機はこの状況を補うシステムを備えています。 システムの範囲は です

Figure 5-11. Airplane with a T-tail design at a high AOA and an aft CG.
図 5-11。 高い AOA と後部 CG で T テール デザインを備えた飛行機。

コントロールは、スプリングを下るエレベーターに停止します。 エレベーターの下降機は、航空機の機首を下げることで、後方の CG 位置による失速を防ぎます。 ストールが発生するのは、適切にトリミングされた飛行機が、エレベーターを下り端に下ろした状態で飛行しており、テールを上に向け、ノーズを下に向けているために発生します。 この不安定な状態では、航空機が乱流に遭遇してさらに減速すると、トリム タブはエレベーターをノーズ ダウン位置に配置しなくなります。 その後、エレベーターが流線し、航空機の機首が上向きになり、失速する可能性があります。

エレベーターの下降機は、エレベーターに機械的負荷をかけ、バランスが取れていない場合、ノーズ ダウン位置に向かって移動します。 [エレベーター トリム] タブは、エレベーターのスプリングを下降してバランスを取り、エレベーターをトリム位置に配置します。 トリム タブが無効になると、ダウン スプリングがエレベーターをノーズ ダウン位置に駆動します。 航空機の機首が下がり、速度が上がり、失速を防ぎます。 [Figure 5-12]

エレベーターは、着陸のラウンドアウト中に航空機の機首を持ち上げるのに十分な権限も持たなければなりません。 この場合、フォワード CG が問題を引き起こす可能性があります。 着陸フレア中は、通常、電力が減少し、エンペンネージ上の空気の流れが減少します。 これにより、着陸速度の低下と相まって、エレベーターの効果が低下します。

この議論が示すように、パイロットは、特に CG の位置に関して、適切な装填手順を理解し、従わなければなりません。 航空機の積み込み、および重量とバランスの詳細については、第 9 章「重量とバランス」に記載されています。

5.1.6 スタビレーター #

第 2 章の航空機構造で述べたように、スタビレーターは基本的に、ピボットする一体型水平スタビライザーです。

Figure 5-12. When the aerodynamic efficiency of the horizontal tail surface is inadequate due to an aft CG condition, an elevator down spring may be used to supply a mechanical load to lower the nose.
図 5-12。 後部 CG 条件のために水平面の空気力学的効率が不十分な場合、エレベーター ダウン スプリングを使用して、機首を下げるための機械的負荷を供給することができます。

中央のヒンジ ポイントから。 コントロール コラムが引き戻されると、スタビレーターが後端に引き上げられ、飛行機の機首を引き上げます。 制御列を前方に押すと、スタビレーターの後縁が下がり、飛行機の機首が下がります。

スタビレータは中央のヒンジ ポイントを中心に旋回するため、制御入力や空力負荷に非常に敏感です。 アンチサーボ タブは、感度を下げるために後縁に組み込まれています。 それらはスタビレーターと同じ方向に偏向します。 これにより、スタビレーターを動かすのに必要な力が増加し、パイロットによる過制御が発生しにくくなります。 さらに、通常、バランスウェイトはメイン スパーの前に組み込まれます。 バランスウェイトは、エンペンネージに投影されてもよいし、スタビレーターチップの前方部分に組み込まれていてもよい。 [Figure 5-13]

5.1.7 カナード #

Canard の設計では、2 つの持ち上げ面の概念を利用しており、カナードは主翼の前にある水平方向のスタビライザーとして機能します。 実際、カナードは、従来のアフトテール デザインの水平面と同様の翼です。 違いは、カナードが実際にリフトを作成し、ノーズを上に保持することです。これは、ノーズが下向きに回転するのを防ぐためにテールに下向きの力を加えるアフトテール デザインとは対照的です。 [Figure 5-14]

カナードのデザインは、航空のパイオニア時代にさかのぼり、ライト フライヤーで最もよく使用されます。 最近、カナードの構成が人気を取り戻し、新しい航空機に登場しています。 カナードのデザインには 2 種類があります。

Figure 5-13. The stabilator is a one-piece horizontal tail surface that pivots up and down about a central hinge point.
図 5-13。 スタビレーターは、中央のヒンジ ポイントを中心に上下に回転する一体型の水平テール面です。

デザイン、およびその他の表面は、同じおおよそのサイズの翼と、タンデム ウィング構成として知られている後部に取り付けられた翼の翼の翼型です。 理論的には、カナードはより効率的であると考えられます。これは、水平面を使用して航空機の重量を持ち上げると、一定量の揚力が軽減されるためです。

5.1.8 舵 #

ラダーは、航空機の垂直軸を中心とした動きを制御します。 この動きはヨーと呼ばれます。 他の主制御面と同様に、ラダーは固定面にヒンジで固定された可動面であり、この場合は垂直スタビライザーまたはフィンに固定されます。 左または右のラダー ペダルを動かすと、ラダーが制御されます。

ラダーが気流に偏向すると、反対方向に水平方向の力が加えられます。 [Figure 5-15] 左ペダルを押すと、ラダーが左に動きます。 これにより、垂直スタビライザー/ラダーの周囲の気流が変化し、

Figure 5-14. The Piaggio P180 includes a variable-sweep canard design, which provides longitudinal stability about the lateral axis.
図 5-14。 Piaggio P180 には、横軸の周りに縦方向の安定性を提供する可変スイープ カナード設計が含まれています。

尾を右に動かし、飛行機の機首を左に動かす横方向のリフト。 ラダーの有効性は、速度とともに向上します。 したがって、所望の反応を得るには、低速での大きな偏向と、高速での小さな偏向が必要になる場合があります。 プロペラ駆動の航空機では、滑り台の上を流れるスリップストリームがその効果を高めます。

Figure 5-15. The effect of left rudder pressure.
図 5-15。 左舵圧力の影響。

V-Tail 設計は、2 つの傾斜したテール サーフェスを利用して、従来のエレベーターとラダー構成の表面と同じ機能を実行します。 固定面は、水平方向と垂直方向の両方のスタビライザーとして機能します。 [Figure 5-16]

Figure 5-16. Beechcraft Bonanza V35.
図 5-16。 ビーチクラフト ボナンザ V35。

通常はラダーベーターと呼ばれる可動面は、制御ホイールが両方の面を同時に動かすことができる特別なリンケージを介して接続されています。 一方、ラダー ペダルの変位によって表面が異なる方向に移動するため、方向制御が可能になります。

パイロットが舵とエレベーターの両方の制御を動かすと、制御混合機構が各表面を適切な量に動かします。 V テールの制御システムは、従来のテールに必要な制御システムよりも複雑です。 さらに、V テールのデザインは、従来のテールよりもオランダのロールの傾向に影響を受けやすく、抗力の完全な減少は最小限です。

5.1.9 二次飛行制御 #

二次飛行制御システムは、翼フラップ、最先端装置、スポイラー、トリム システムで構成されます。

5.1.10 フラップ #

フラップは、航空機で使用される最も一般的な高揚力装置です。 翼の後縁に取り付けられているこれらの表面は、任意の AOA の揚力と誘導抗力の両方を増加させます。 フラップは、必要に応じて延長し、必要のないときに翼構造に引き込むことができるため、巡航速度が高いことと着陸速度が低いことを妥協することができます。 フラップには、プレーン、スプリット、スロット、ファウラー フラップの 4 つの一般的なタイプがあります。 [Figure 5-17]

プレーン フラップは、4 つのタイプの中で最も単純です。 これにより、翼のキャンバーが増加し、特定の AoA での揚力係数 (CL) が大幅に増加します。 同時に、ドラッグが大幅に増加し、翼の中心後方に圧力の中心 (CP) が移動し、その結果、ノーズダウン ピッチング モーメントが発生します。

スプリット フラップは、翼の下面から偏向しており、プレーン フラップよりもわずかにリフトの増加をもたらします。 エアフォイルの後ろで発生する乱気パターンにより、さらに抗力が発生します。 When fully extended, both plain and split flaps produce high drag with little additional lift.

今日の航空機で最も人気のあるフラップは、スロット付きフラップです。 このデザインのバリエーションは、小型航空機だけでなく、大型航空機にも使用されます。 スロットフラップは、プレーンフラップまたはスプリットフラップよりもリフト係数を大幅に増加させます。 小型航空機では、ヒンジはフラップの下面の下に位置し、フラップを下げると、翼のフラップ井戸とフラップの前縁の間にダクトが形成されます。 スロット付きフラップを下げると、下面からの高エネルギー空気がフラップ上面にダクトされます。 スロットからの高エネルギーの空気は、上面境界層を加速し、気流の分離を遅らせ、より高い CL を提供します。 したがって、スロット付きフラップは、プレーンまたはスプリット フラップよりも、最大リフト係数 (CL-MAX) の増加を大きくします。 スロット付きフラップには多くの種類がありますが、大型航空機には、2 つのスロット フラップと 3 スロットのフラップが付いていることがよくあります。 これにより、フラップを介した気流が発生せずに抗力が最大に増加し、それらが生成する揚力が分離して破壊されます。

Figure 5-17. Five common types of flaps.
図 5-17。 5 つの一般的な種類のフラップ。

ファウラー フラップは、スロット付きフラップの一種です。 このフラップのデザインは、翼のキャンバーを変えるだけでなく、翼の面積も大きくします。 ヒンジで回転するのではなく、トラックで後方にスライドします。 拡張の最初の部分では、抗力はほとんど増加しませんが、面積とキャンバーの両方が増加するにつれて、リフトが大幅に増加します。 延長が続くと、フラップは下向きに偏向します。 移動の最後の部分で、フラップは、リフトの追加の増加をほとんどせずに抗力を増加させます。

5.1.11 最先端デバイス #

高揚力装置は、翼の前縁にも適用できます。 最も一般的なタイプは、固定スロット、可動スラット、前縁フラップ、袖口です。 [Figure 5-18]

Figure 5-18. Leading edge high lift devices.
図 5-18。 最先端の高揚力装置。

固定スロットは翼の上部に気流を直接送り、より高い角度での気流の分離を遅らせます。 スロットは、翼のキャンバーを増加させませんが、翼がより大きな AoA に達するまで失速が遅れるため、最大 CL を高くすることができます。

可動スラットは、線路上を移動する前縁セグメントで構成されています。 低角度の攻撃では、各スラットが翼の前縁で形成される高圧によって、翼の前縁に対して平らに保たれます。 AOA が増加すると、高圧領域が翼の下面の下方に移動し、スラットが前方に移動します。 ただし、一部のスラットはパイロット操作であり、任意の AOA に展開できます。 スラットを開くと、翼の下の空気が翼の上面に流れ、気流の分離が遅れます。

後縁フラップと同様に、前縁フラップは、CL-Max と翼のキャンバーの両方を増やすために使用されます。 このタイプのリーディング エッジ デバイスは、トレーリング エッジ フラップと組み合わせて使用されることが多く、後者によって生じるノーズ ダウン ピッチングの動きを減らすことができます。 トレーリング エッジ フラップと同様に、前縁フラップを少し増分すると、ドラッグよりもはるかにリフトが増加します。 より多くのフラップが拡張されると、ドラッグがリフトよりも大きくなります。

前縁フラップや後縁フラップなどの最先端の袖口は、CL-Max と翼のキャンバーの両方を増やすために使用されます。 前縁フラップや後縁フラップとは異なり、前縁カフは固定の空力装置です。 ほとんどの場合、前縁カフは前縁を下に伸ばします。 これにより、より高い角度で翼の上面により気流がよりよく付着し、航空機の失速速度が低下します。 最先端の袖口の固定された性質により、最大クルーズ対気速度にペナルティが発生しますが、最近の設計と技術の進歩により、このペナルティが軽減されました。

5.1.12 ネタバレ #

多くのグライダーや航空機では、スポイラーと呼ばれる高抗力装置が翼から展開され、滑らかな気流を損なうため、揚力が減少し、抗力が増加します。 グライダーでは、スポイラーは、正確な着陸時の降下速度を制御するために最もよく使用されます。 他の航空機では、スポイラーがロール コントロールによく使用されます。その利点は、不利なヨーを排除することです。 たとえば、右折するには、右翼のスポイラーが持ち上げられ、リフトの一部が破壊され、右側にさらにドラッグが発生します。 右翼が下がり、航空機が右にバンクしてヨーインします。 両方の翼に同時にスポイラーを展開すると、航空機は速度を上げることなく降下できます。 着陸後の地上ロールを減らすために、スポイラーも配備されています。 リフトを破壊することで、重量をホイールに移し、ブレーキの効率を向上させます。 [Figure 5-19]

5.1.13 トリム システム #

航空機は、幅広い姿勢、対気速度、および電力設定で運用できますが、これらの変数の非常に限られた組み合わせの中でのみ、無人機で飛行するように設計できます。 トリム システムは、パイロットが飛行制御に一定の圧力を維持する必要性から解放するために使用されます。通常、フライト デッキ コントロールと、主要な飛行制御面の 1 つまたは複数の後端に取り付けられた小さなヒンジ デバイスで構成されます。 パイロットの作業負荷を最小限に抑えるように設計されたトリム システムは、それらが取り付けられている飛行制御面の動きと位置を空力的に支援します。 一般的なタイプのトリム システムには、トリムが含まれます

Figure 5-19. Spoilers reduce lift and increase drag during descent and landing.
図 5-19。 スポイラーは、下降中および着陸時のリフトを減らし、抗力を増加させます。

タブ、バランス タブ、アンチサーボ タブ、地面に調整可能なタブ、調整可能なスタビライザー。

5.1.14 トリムタブ #

小型航空機での最も一般的な設置は、エレベーターの後端に取り付けられた 1 つのトリム タブです。 ほとんどのトリム タブは、垂直に取り付けられた小さなコントロール ホイールによって手動で操作されます。 ただし、一部の航空機ではトリム クランクが見つかる場合があります。 フライト デッキ コントロールには、トリム タブの位置インジケータが含まれています。 トリム コントロールを完全なノーズ ダウン ポジションに配置すると、トリム タブが完全な位置に移動します。 トリム タブを上げて気流に入れると、水平テール面を通る気流がエレベーターの後端を押し下げる傾向があります。 これにより、飛行機の尾が上に移動し、機首が下に移動します。 [Figure 5-20]

トリム タブが完全なノーズアップ位置に設定されている場合、タブは完全に下に移動します。 この場合、水平テール面の下を流れる空気がタブに当たり、エレベーターの後縁を押し上げてエレベーター AOA を下げます。 これにより、飛行機の尾が下に移動し、機首が上に移動します。

トリム タブとエレベーターの反対方向の動きにもかかわらず、トリムの制御はパイロットにとって自然なことです。 パイロットがコントロール コラムに一定の背圧を加える必要がある場合は、ノーズアップ トリムが必要です。 通常のトリム手順では、航空機のバランスが取れ、機首の重い状態が見えなくなるまで、トリミングを継続する必要があります。 パイロットは通常、所望の出力、ピッチ姿勢、構成を最初に確立し、次に航空機をトリミングして、その飛行条件に存在する可能性のある制御圧力を解放します。 パワー、ピッチの姿勢、または構成が変更されたときには、新しい飛行条件の制御圧力を緩和するためにリトリミングが必要になることが予想されます。

Figure 5-20. The movement of the elevator is opposite to the direction of movement of the elevator trim tab.
図 5-20。 エレベーターの動きは、エレベーター トリム タブの移動方向と反対です。

5.1.15 残高タブ #

一部の航空機では制御力が非常に高くなる可能性があり、それらを減らすために、製造業者はバランス タブを使用する場合があります。 トリム タブのように見え、トリム タブとほぼ同じ場所にヒンジが取り付けられています。 両者の本質的な違いは、バランス タブがコントロール サーフェス ロッドに結合されているため、主制御面が任意の方向に移動すると、タブが自動的に反対方向に移動することです。 タブに当たった気流は、空気圧の一部を一次制御面に対して平衡させ、パイロットがより簡単に移動して、制御面を所定の位置に保持できるようにします。

天びんタブと固定面の間のリンケージがフライト デッキから調整可能である場合、タブは、任意の偏向に調整できるトリムとバランス タブの組み合わせとして機能します。

5.1.16 アンチサーボ タブ #

アンチサーボ タブは、バランス タブと同じように機能しますが、反対方向に移動するのではなく、スタビレーターの後縁と同じ方向に移動します。 スタビレーターの感度を下げるだけでなく、アンチサーボ タブは、コントロール圧力を軽減し、スタビレーターを目的の位置に維持するトリム デバイスとしても機能します。 リンケージの固定端は、タブのホーンから表面の反対側にあります。 スタビレーターの後縁が上に移動すると、リンケージがタブの後端を押し上げます。 スタビレーターが下に移動すると、タブも下に移動します。 逆に、エレベーターのトリム タブは、コントロール サーフェスの反対側に移動します。 [Figure 5-21]

Figure 5-21. An antiservo tab attempts to streamline the control surface and is used to make the stabilator less sensitive by opposing the force exerted by the pilot.
図 5-21。 アンチサーボ タブは、コントロール サーフェスを合理化しようと試み、パイロットが加える力に対抗してスタビレータの感度を下げるために使用されます。

5.1.17 地面の調整可能なタブ #

多くの小型航空機には、ラダーに不動の金属トリム タブがあります。 このタブは、地面にあるときに一方向に曲げて、ラダーにトリム力を加えます。 正しい変位は試行錯誤によって決定されます。 通常、航空機が通常のクルージング飛行中に左右に滑らなくなるまで、小さな調整が必要です。 [Figure 5-22]

Figure 5-22. A ground adjustable tab is used on the rudder of many small airplanes to correct for a tendency to fly with the fuselage slightly misaligned with the relative wind.
図 5-22。 多くの小さな飛行機の舵で地面に調整可能なタブを使用して、胴体が相対的な風とわずかにずれた状態で飛行する傾向を補正します。

5.1.18 調整可能なスタビライザー #

エレベーターの後縁にある可動タブを使用するのではなく、一部の航空機には調整可能なスタビライザーがあります。 この配置により、リンケージは水平スタビライザーを後部のスパー スパーの周りにピボットします。 これは、スタビレーターの前縁に取り付けられたジャックスクリューを使用することによって実現されます。 [Figure 5-23]

Figure 5-23. Some airplanes, including most jet transports, use an adjustable stabilizer to provide the required pitch trim forces.
図 5-23。 ほとんどのジェット輸送を含む一部の飛行機は、調整可能なスタビライザーを使用して必要なピッチ トリム力を提供します。

小型航空機では、ジャックねじはトリム ホイールまたはクランクでケーブル操作されます。 大型航空機では、モーター駆動です。 調整可能なスタビライザーのトリミング効果と飛行デッキの表示は、トリム タブの場合と同様です。

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