揚力 / フラップ / スポイラー / ライト / 車輪 / 乗降扉 / エルロン / エレベーター




揚力

揚力の説明は不備があったため誠意訂正中です。
ご迷惑をおかけしますがしばらくお待ちください。




フラップ


フラップは、翼の後ろに付いている動く翼です。飛行機で翼の近くの座席に座った
ことのある人なら、飛行機が飛んでいるときに翼の後ろのところが動くのを見たことが
あるのではないでしょうか。(詳しくは[各部の名称]参考)




フラップは、飛行機の向きを大きく変えようとするときに使われるものではありません。
低速で飛んでいるときに揚力を発生させるためのものです。(1)図のような翼の形では
低速の時に揚力が発生しにくいという欠点があるため、それを補うために付けられています。




実際にどのように動くかというと、下面に向かって下がります。そうすると翼の断面が
「へ」の字型になります。着陸のときは低速で滑走路に入るので、フラップは最大まで下ろします。




着陸時と離陸時のフラップの下げ幅の違い・写真と解説(写真のサイズが大きいです)



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スポイラー


フラップと、翼を動かして空気の抵抗を利用する所が似ています。
スポイラーは、別名「エアブレーキ」と言い、要するに飛行機のブレーキです。
(詳しくは[各部名称]参考)
ブレーキには他に「車輪ブレーキ」「スラストリバーサー」があります。




このスポイラーは、フラップとは全く逆に動き、ブレーキをかけたいときに
翼の上に起き上がります。これにより空気抵抗が生まれて速度を落とすことができます。
(図(2)参照)人間が走るときに大きな板を背負って走ると、速く走れないのと同じです。




スポイラー作動前・作動後の写真と説明



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ライト


夜、空に飛んでいる飛行機を見たことがありますか?よく見ると、翼のあたりの
ライトが点滅しているのが分かります。飛行機には意外と多くのライトがつけられています。




上の(3)図を見ると分かるとおり、たくさんのライトがついています。名称を並べてみると
着陸灯、旋回灯、衝突防止灯(赤&白)、ロゴライト、尾灯、衝突防止灯(主翼)、左舷灯、右舷灯、非常灯
と、これほどの名称があります。空を見上げてすぐ分かるライトは、飛行機の上に付いているものと
主翼の端についているライトの2種類が点滅しているものだと考えられます。




実際の飛行機についているライトの写真(写真のサイズが大きいです。)



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車輪


車輪は飛行機にとって、とても重要なものです。タイヤが無ければ離陸ができないし
着陸時に壊れてしまって事故になったケースも少なくありません。




飛行機の車輪の数というのは、飛行機の大きさによって変わってきます。大きな飛行機は
重いのでしっかりとしたタイヤをたくさんつけなければいけません。
自動車や自転車のタイヤには空気が入っていますが、飛行機のタイヤは事故による
火災を防ぐために窒素ガスが入っています。決まった回数を使うと、溝の深いタイヤと交換されます。




また、飛行機は着陸するときいつも後方の車輪を先につけますが、これは飛行機の重さの問題です。
どの飛行機も前方にある車輪は数が少なく、重さが集中してしまいます。その車輪を先に接地させて
しまうと最悪の場合、車輪が折れてしまう可能性があって非常に危険なのです。




前についている車輪の写真(写真のサイズが大きいので注意してください。)




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乗降扉


乗降扉は、お客さんが乗ったり降りたりするためのドアのことです。搭乗ゲートから廊下で接続されたり
タラップに接続されたりします。これにも多くの種類があり、飛行機によってさまざまです。




そとに外れて横にスライドするものと、同じくそとに外れて上にスライドするものがあります。
地面に向かって下りてきて、その裏面が階段になっていたりするものもあるようです。




実際の乗降扉の写真と搭乗ゲートから廊下で接続されている写真



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エルロン


エルロン。とても専門用語な感じがします。飛行機にとって、けっこう重要なものです。
日本語に言い換えると「補助翼」。実は、各部の名称には載っていません。
補助翼といわれている通り、主翼の後ろ側についています。フラップスポイラーの近くです。




上の図を見てください。B-747(一番大きな飛行機)の主翼です。赤字で書かれているのが補助翼です。




実際にエルロンとはどのような役割をするものなのかというと、飛行機の左右の傾きを調整するものです。




上の図をご覧ください。これは飛行機が水平に飛んでいるときの模式写真です。
図の通り、飛行機が水平になるときは左右の翼にかかる揚力が同じになります。




上の図は飛行中に右の翼(右翼)が上方向に持ち上がった状況です。簡単に言えば左に傾いています。
これを再び水平の位置まで戻すのに、エルロン(補助翼)を使います。
どのように使うと元に戻るのか、分かりやすく解説しましょう。


水平な飛行の場合、両方の翼にかかる揚力は同じなので、左に傾いてる場合は左の翼に
かかる揚力を大きく、右の翼にかかる揚力を小さくすれば良いわけです。
ここで、どうすれば揚力の大きさを変えられるか考えてみましょう。




上の図は、揚力の説明をまとめたものです。空気の速さが速いと圧力が弱くなり、遅いと強くなります。
ということは、より大きな揚力を得るためには上面と下面の圧力に、より大きな差をつければ良いのです。
圧力に大きな差をつけるには、空気の流れる速さに大きな差をつける必要があるので
より空気の流れる距離を長くすればいいです。すると下の図のようになります。




上の図では、翼が後ろに長くなりました。すると、上面を流れる空気は不運なことにも下面より速く流れなければ
下面の空気に追いつけません。すると、さっきよりも速く流れるのですから、圧力もさっきより弱まります。
下面の圧力はほとんど変わらないので、下からの圧力が強くなったかたちになります。どうですか?
揚力が強くなったことになるでしょう?そうです。あとから長くした分の翼、これがエルロン(補助翼)なのです。




では、さっきの傾いた飛行機で説明しましょう。




左のエルロンを下げることによって揚力が増します。右のエルロンを上げることによって逆に揚力を減少させます。
すると下の図のように、水平に戻すことが出来ます。この操作をするのにエルロンが必要なのです。






エルロン(補助翼)の拡大写真と説明



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エレベーター

高層ビルにあるエレベーターではありません。このエレベーターというのは、日本語で「昇降舵」と呼ばれている
重要なものです。飛行機の上下の位置を調整します。場所は下の図の通りです。




エレベーターの動きは簡単に想像できると思います。下がると機首は下を向き、上がると上を向きます。
分かりやすく簡単な図にすると、次のようになります。(尾翼の断面図)




エレベーターを上げたときの図です。上げ始めてから、実際に上昇するまでを簡略にあらわしてみました。




1. パイロットの操縦桿操作によりエレベーターが上がります。青の矢印は空気の流れを表しています。
空気がまっすぐに進もうとするのをエレベーターによって妨げているので、エレベーターに負担がかかります。

2. エレベーターにかかった負担によって尾翼はそのまま下がっていきます。尾翼は飛行機の後方にあるので
飛行機の後ろが下がる感じになります。要するに飛行機の後方を上から押されている感じ。

3. 飛行機はエンジンによって前に進もうとしています。飛行機全体は、後方を押されて上に傾いているため
その方向にむかって前に進みます。これが上昇です。




このように、エレベーターの動きによって飛行機は上昇(climb)したり下降(descent)したりできます。



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