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Re: 横風でWheelが効かなくなる

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なし Re: 横風でWheelが効かなくなる

msg# 1.2.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1
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6
前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿なし | 投稿日時 2012-1-28 12:03 | 最終変更
toshi  長老   投稿数: 1513
こんにちは、toshiです。

まず、離着陸時に機体に作用する力についてですが、大きく二つに分けて考える必要がありそうです。

1. 機首が風上を向こうとする力
通常の飛行機は、機首を風上に向かせる力が機体に作用します(風見安定)。
エンジン停止、かつ機体が静止した状態であっても、機体が風を受けていれば作用するだろう、と思います。
Hydeさんがおっしゃっているように、この力は垂直尾翼の働きが大きいと思います。

(参考)
バランスの確保
http://www.ops.dti.ne.jp/~gotha/Aircraft/study2.html

航空実用事典 -(3)方向安定 directional stability
http://www.jal.com/ja/jiten/dict/p062.html#02-03


2. プロペラの回転に伴う力
特に単発プロペラ機において顕著なのですが、無風であっても、離陸時にまっすぐに滑走せずに(たいてい機首が左に向くよう)力が作用します。
hideさんのご指摘にあったプロペラ後流など、いくつかの要素があると思います。
FlightGearのドキュメントにも何箇所か記載されており、シミュレーションにも取り入れられています。
仮に無風であってもまっすぐに滑走しないこと自体は正常であり、バグではありません。

(参考)
FlightGearマニュアル/第7章 - FlightGear JP Wiki
http://flightgear.jpn.org/wiki/index.php?FlightGear%A5%DE%A5%CB%A5%E5%A5%A2%A5%EB%2F%C2%E87%BE%CF
引用:
7.5.1 対気速度
航空機が地上を滑走するとなぜ左にドリフトし、右のラダーペダルを少し踏んで補正しなくてはならないのか不思議に思うかもしれません。その主な理由はプロペラが作り出す気流です。この気流は機体に沿ってらせん状に進みます。そのわずかな渦流の上部は垂直尾翼を右に押します。これにより機首が左に向くのです。

FlightGear Mac OS X ≫ K5Y1 マニュアル
http://macflightgear.sourceforge.net/home/aircraft/k5y1/k5y1-manual-jp/
※尾輪機は、尾輪接地時は尾輪が支点となり右向きに曲がろうとするんですね。
引用:
離陸
尾輪が接地している間は、ある程度左ラダーを効かせ、機首が右に向こうとする力を抑制します。

この力はプロペラ後流により発生するものです。
右からの横風がある場合は、この右周りの力は相殺されるため、顕著に現れない事があります。
サンフランシスコ国際空港の28R滑走路からデフォルトの風力/風向設定で離陸する場合は(右からの横風のため)右ラダーは不要となります。

Understanding Propeller Torque and P-Factor - wiki.flightgear.org
http://wiki.flightgear.org/Understanding_Propeller_Torque_and_P-Factor
※英文ですが、プロペラトルクとPファクターについて書かれています。


次に、Hydeさんのレポートでは、離陸時の特性が左45度と右45度の場合で異なり、風が30knot以上の場合にYASimの機体では左45度だと機首が左に曲がりすぎて離陸できない、ということでした。
風向が左45度の場合、「1. 機首が風上を向こうとする力」は左に、「2. プロペラの回転に伴う力」も左に機首を向かせる力が働きます。
一方、右45度の場合、「1. 機首が風上を向こうとする力」は右に、「2. プロペラの回転に伴う力」は左に(1.を打ち消す方向に)機首を向かせる力が働きますので、原理的には左45度より離陸しやすくなるはずだと思います。
したがって、左と右とで挙動が違うこと自体はバグではないと思います。
しかし、YASimの機体で高々30knotで離陸できないという点は、確かに実機の挙動をシミュレーションできていないと言って良いと思います。

そこで、v2.4.0にデフォルトでインストールされているA6M2(YASim)とA6M2-jsbsim(JSBSim)を使って挙動の違いを調べてみました。
すると、エンジン停止、機体静止状態で、左45度、あるいは右45度の風を吹かせたところ、YASimの機体は滑走路上を滑って風上を向こうとするのに対し、JSBSimの機体は静止したままであることが分かりました。
※そういえば、空母Nimitz上で艦載機を静止させると、勝手に機首が変わってしまう現象を以前経験したのを思い出しました。

再現手順
1. RJTT、A6M2(YASim)でFlightGearを起動
2. hキーでHUDオン
3. Environment > Global Weather 画面
- Metar Source: Disabled
- Boundary 500ftの欄: 機首方位+45度、30kt
- Boundary 0ftの欄: 機首方位+45度、30kt
- Metar Source: Manual Input

なお、bugtrackを探したところ、2010年8月にYASimのヘリ機が滑走路上でスリップしてしまう問題が提起されていますが、未解決です。
YASim- sliding on ground
http://code.google.com/p/flightgear-bugs/issues/detail?id=155
4日前にも投稿があるので、今後議論が進むかもしれません。

私の現時点での推論としては、左からの横風時に離着陸が困難な原因は以下のいずれかではないか、と想像します。
・YASim機では路面との摩擦抵抗が異常に低い
・YASim機では風見安定の力が異常に大きい
・機体のfdmファイルのセッティングが上手く行っていない

ひとまず以上です。
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