Re: フライトモデルの修正

T-4のラダー操作時のロールモーメントに関して、hideさんの話を読んでから、なんか忘れている気がしてきましたので真面目に考えています。

hide さんのおっしゃる通り、ラダー操作時のロールモーメントには様々な要因が絡んでいます。ロールモーメントに影響を与えるのはエルロン操作、上反角効果(高翼によるもの、後退角によるもの、物理的な上反角を含む)、ヨーレート、垂直尾翼によるサイドフォース、ロールダンピング、ラダーの揚力(ロール軸より上にあるラダーを右に切ると左に回ろうとする)、スキッド・スリップ時の翼面→胴体→翼面の空気の流れ、ロール慣性力....という感じでしょうか。まだありそうです。

FlightLab - Lateral Directional Stability によると、左ラダー操作時の左ヨーで生じる後退角によるロールモーメントは、右翼が上がる方向、つまり左に曲がる方向のモーメントとなります。うーん、こいつをすっかり忘れていましたね。いかんいかん。なお、このこのモーメントはロール中心軸(x軸)より上方にあるラダーの揚力による右向きのモーメントと逆向きなので、ある程度弱まるはずです。また、私が述べた下反角による右向きのロールモーメントでもある程度弱められるはずです。さらに、ロール慣性力でも弱められます。までも左にロールしようとするんでしょうね。

さて、左ラダー操作時に後退角で発生した左向きのロールモーメントにより機体は左に傾きます。その直後に主翼付近は重力で左にスリップします。で、復元力が発生して元にもどろうとします。 FlightLab - Effective Dihedral のデータを利用して、高翼による「みなし上反角」を5°、ある速度での後退角による「みなし上反角」(揚力で変わります)を20°と仮定します。T-4 のアンヘドラル(負の上反角)7°を差し引くと、主翼全体のみなし上反角は 20 + 5 - 7 =18°となります。結構大きな上反角ですので、後退角によるロールモーメントに対する復元力として十分に働きますね。

まとめると、左ラダーを操作した際にロールモーメントに影響を与えるものは、
- ヨー発生時の後退角によるロールモーメント(左)
- ラダーの揚力によるロールモーメント(右)
- スリップ時の下反角によるロールモーメント(右)
- ロール方向の慣性力(上３つの合成モーメントを止めようとする)
- ロール開始後の上反角効果による復元力(右)
これらの値がなかなか求められないのですが、直感的に考えてそんなにロールしないんではないかという気がしてきました。

ちなみに、「世界の傑作機 No.116 T-2」によると『T-2で特筆すべき特性の１つとして、ラダー・ピックアップ・ロールがある。これはラダーを踏み込んだ際に生じるヨーにより発生するロールを利用するもので、後退角(または上反角)を有する航空機に顕著な減少である。通常はロールモーメントが生じる時点で復元力が働き(横の正安定性効果)、ロールまでには発展しないことが多いが、T-2のように翼が小さく、胴体にマス(質量)が集中している機体では、見事に360°のロールが可能となる。すなわち右にロールしたければ、右のラダーを強く踏み込むだけで右のヨーが発生した直後に右ロールが発生する。この間スポイラーは全く使用する必要がなく、ラダーのみでロールの制御が可能である』とのことです。

この記述が正しいとすると、『通常は.....ロールまでには発展しない』という部分が今までの長ーい説明を補足してくれています。

んー、やはり正確なデータがないと文献があっても全然計算できませんね。なんかむず痒いです。色々考えているうちに、混乱してどこかで間違っているかもしれません。(航空力学の専門家の方や実際の挙動を知っている方に話を聞いてみたいですね。) T-4 に関する技術的な文献は、私の知る限り1つしかないのですが、ブルーインパルスの風防とスモークに関するもので、この辺の話はありませんでした。国会図書館でも調べてみましたが.... ないですね。