上反角効果を調整したい

別スレッドでC172Pの挙動について質問しているものですが、それに関連して。

すべての機体に言える事なのですが、上反角効果が感じられず、もし、調整できるのであれば入れたいと思っています。
通常、エルロンだけで旋回をした場合、横滑りが起きるのでそれに伴う上反角効果により、機体を水平に戻す力が働くはずなのですが、エルロンをニュートラルにしてもバンク角はそのままキープされてしまいます。
こういった、細かい部分はSimulateされていないものなのでしょうか。

Hydeさん

別スレの方にもレスしましたが、Cessna172の個人的な感想ですが、V.Stab.の力が大きく、実際に手放しでもバンク角はあまり変わらないか、やや深くなる傾向にある機体でした（もちろん、調整とバンク角にもよりますが）。

上反角効果があるかどうか、については、水平直線飛行中片方のRudderを静かに踏み込んで、水平直線飛行を維持するために、Aileronを当てる必要があるかどうかで判断できると思います。

すべての機体が実機のデータを元に（Test FlightのDataをなぞるという意味です)作られているわけでは当然ないと思いますし、機体の形状から計算するというフライトモデルを使用しているものもあります（実際に飛んでデータをとっていないもののSimulationが可能というメリットもあります）。

調整出来ればそれにこしたことはないのですが、参考になれば幸いです。

Hydeさん、takehiroさん、こんばんは。

別スレの方にはレスしてませんが、やはりV.Stabの力が非常に大きいのは確かです。

で、横滑りしているときのバンク角復元力を強くするには、C172等で採用している「JSBSim」というFDMでは、
内の<tabledata>タグ内のテーブルの値を調整してやれば良いのではないかと思います・・・が、フライトモデルは一ヶ所を変更すると他の部分にも影響が出るので、慎重に調整してみてください。

takehiroさん、sambaさん

お返事ありがとうございます。
テーブルの値を変更しても、それほど変化しませんでした。

この上反角効果ですが、じつは、私は747-400が全盛だった頃、某航空会社の運行乗員訓練用シミュレータの整備をしておりまして、その時の経験では、どの機体でも旋回する時はエルロンあるいはラダーをある程度切っておかないと、必ず水平に戻ってくるようになっていました。 その力は結構大きく無視できないもので、着陸時は逆にこの力をあてにして操縦していました。
ですが、FlightGearのシミュレータでは、この効果がほとんど感じられず、舵を戻すために必ず逆に切らなければならなくなっており、操縦が難しくなっています。
いまのところ、777-200ERが一番いいかなとは思いますが、それでもまだまだ足りません。
どこをいじれば、調整できるか教えていただければさいわいです。

Hydeさん、皆さん。
　hideです。途中からお話に入って、申し訳ありません。
私もFlightGearの、上反角効果の極端な不足については、以前から痛感しておりました。以前、YS-11の開発記「テストパイロットの証言」（長谷川栄三著）を読んだところ、「戦時中の軍用機の横安定は、機銃を撃った時に弾が直進しやすいよう、若干なりとも正よりマイナス側にあるよう考えられた。しかし戦後の民間機では、耐空審査要領でもFAR（米連邦航空規則）でも、横安定は正でなければならない」と書いてありました。つまり基本的には、操縦桿から手を離したら、機体は自分で水平にならなくてはならない、と読めます。Hydeさんの書き込みを見て、やはりそうだったかと安心しました。

　次にsambarさんのご指摘を参考に、普段使っているピラタスPC7改（JSBsim）のバンク角復元力を調整してみました。PC7のロールアクシス記述部は、次のような極めて単純なものです。
<axis name="ROLL">
<function name="aero/coefficient/Clb">
<description>Roll_moment_due_to_beta</description>
<product>
<property>aero/qbar-psf</property>
<property>metrics/Sw-sqft</property>
<property>metrics/bw-ft</property>
<property>aero/beta-rad</property>
<value>-0.1000</value>
末尾の<value>タグの中身を、-0.5000に変更してみたところ、FlightGearでは初めて味わう、顕著なロール安定が発生しました。効果が強すぎて、すぐ水平に戻って自動車のように安定してしまい、「まさか実機は、ここまでではあるまい」と思いましたので、
<value>-0.300</value>
としたところ、バンクを与えて放置すると、「復元力が発生するが、すぐにセンターにはたどり着かず、少しためらった末、かなり時間を掛けて完全水平に近づく」という味付けになりました。この程度の変化でも、見違えるように飛ばしやすくなり、満足しています。
　なお、PC7の操縦特性ファイルにも、ご案内の aero/beta-rad というテーブルデータが出てきますが、バンク角復元力ではなく、サイドスリップによる抗力増加を記述した部分に使われていたと思います。直接のご参考には、ならないかも知れませんが…取りあえずご報告いたします。

くらいつく部分がずれていてすみません。
実は私も運航乗員用FFSの整備をやっております(現在は現場にはでていませんが)。
747-400はもちろん737,767,777においても手放しで水平に復元することはなく、バンクは保持されるようなイメージでした（何十秒も放っておけばわかりませんが）。
Landing Approachであてに出来るほどのものではなかったのですが、これは私の記憶違いかもしれません・・・

hideさん

貴重な情報ありがとうございました。
私も、c172pの該当部分がテーブルになっているのを固定値に変更したところ、効果が感じられるようになりました。 -0.3000ではちょっと大きいかなと思われ、-0.2000でだいぶ実機に近いかなと、感じました。 (Samberさん、きちんと確認せず申し訳ありませんでした。）
おかげでローカライザキャプチャやランウェイアライメントが非常に楽になりました。

747にも同じ部分があったので、変更してみたのですが、こちらはまったく変化がありませんでした。
777-200ERでは、方式が違うのか調整部分が見つかりません。 どなたか、ご存知の方がありましたら、こちらの方も教えていただければと思います。

Hydeさん。
　hideです。777-200ERはyasimというフライトモデルを使っています。Aircraft/777-200/777-200ER.xmlを開きますと、69行目に主翼のdihedral=という項目がありますので、この数値を増やせば、ロール復元力が増加すると思います。（91行目にも似た記述がありますが、こっちは水平安定板の上反角ですので、少々いじっても、あまり目に見える変化はありません）

takehiroさん

ご同業の方でしたか。
私の方は、不景気時に会社を辞め、今はアメリカでプログラマをしております。
ですので、記憶違いもあるかもしれませんが、この部分に関しては確信しております。
エルロンを切って手を離したとき、もちろん、バンクは保持されますが、一分も保持されることはありません。 試してみていただけませんでしょうか。 残念ながら、今では当時いた人たちも辞めてしまい、試してもらう人もいなくなってしまいましたので、確認していただけると助かります。
マニュアルで操縦する時に、水平を保つためにエルロンを細かくコントロールした記憶がありません。 それほど感じられる力ではないのですが、あるのとないのでは大違いです。
よろしくお願いします。

hideさん

またまた有難うございました。
この値を25にしたら、懐かしい動きになりました。
ただ、この値を増やすと、同時にラダーの効きがとんでもないほどになってしまい、すぐに一回転してしまいます。
元々、効きすぎるきらいはあったのですが、増幅されてしまったようでニュートラル時の誤差が増幅されて、通常でもラダートリムが入った感じで水平になりません。
質問ばかりで申し訳ないのですが、ラダーはどこを調整すればよろしいでしょうか。

Hydeさん。
　hideです。お役に立てて幸いです。値が25とは、ずいぶん大きいのですね。貴重なご教示をありがとうございました。しかしyasimのラダーにつきましては、ごめんなさい、まだいじったことがありません。これがJSBSimでしたら、ラダーを切った方向へ出るロールモーメントの強さは、
　　<description>Roll_moment_due_to_rudder</description>　とか、
　　<description>Roll_moment_due_to_yaw_rate</description>
あたりの数値を、変えてみればいいのだろうと思いますが…済みません、詳しい方のご教示をお待ちします。

Hydeさん

今はITセクションに異動になり現場を離れてしまっているのですが、私の記憶と調査、及び周りの人（乗員を含みます）の話から総合して以下の通りです。
747-400以降のBoeing機及びDC-10ではFlight Control WheelからFlight Surfaceを動かすPCAまでの間にPFCSその他Computerを介しております。
これはAutoPilotのEngage/Disengageによらず、です。ComputerのCBをPopさせておけば話は別ですが。
Bank Angleが3度までならばComputerにより自動的にWing Levelに復元されます。
それを超えた場合、Bank Angleを保持するように自動的にFlight Control Surfaceが制御されます。
私がApproachで細かく操作するのは概ね1度程度のBankでの針路調整です。

また、実機の操縦経験でも、横風などによる擾乱を受けた時には復元力が働きますが旋回中に勝手に復元するようなことはありませんでした。
SF-25C Falke、ASK-13、C-172Pでの経験です。
Bonanza、Baronでも同様のようです。

もし差支えがなければ、具体的な機種をご教示いただけますでしょうか。

Tekehiroさん

お詫びして取り消させていただきます。
何といっても、現職の方が実際に見ておられるのだから、私の記憶違いにほかなりません。 間違った情報を流して申し訳ありません。 また、貴重な情報をありがとうございます。
私がいた頃は、747-400が入ってきた頃で、主に747-100を触っておりました。その時の記憶で、バンクした後同僚などと話をしていてバンク角が戻っていて、あわててまた入れたことがあったので、そう思い込んでおりました。 20年以上前の記憶ですのでお許し下さい。
その後、DC10、737-400や777が入って来ましたが、その頃にやめたのでマニュアルではそれほど飛ばしていなかったと思います。
ただ、どの機体でも風がない限り水平を保てていた記憶があります。 FlightGearの機体は、必ずオフセットしてしまうので、何かがおかしいなと思っていた次第です。
Fly by wireの機体では、3度以内のバンクでは必ずWing Levelに戻るということですので、オフセットするのはおかしいということになりますが、エルロントリムを取らないといけないのでしょうか。
また、実機の操縦経験がおありということでお伺いしたいのですが、C172Pでエンジン高回転時の左ロールは実際あの様に大きなものなのでしょうか。

Hydeさん

747-100についてはコンピュータを介さない方式だったと記憶しておりますので、そういった挙動に間違いはないと思います。

FlightGearの機体たちはそういったPFCのComputerをSimulateしていないだけだと思いますが、スラストのバランスが違わない限り、Gas Turbine Engineにトルク効果はないのでバンクしていくということはないはずです。
もはや上反角効果云々の問題ではないということになります。

C172Pの高出力時にはFlightGearで大きなトルク効果が確認できました。
Gyro PrecessionやProp. Wash、P-Factorはあまり大きく出てこないのですが・・・
実機ではここまで大きかった記憶はありません。
ただし、巡航速度、水平直線飛行でバンクしないよう、地上で固定タブを整備の時に調整しているのが通常だと思いますので、その調整の成果だと思います。
FlightGearでは素直なモデルを作ってあるのであのような大きな影響を受けていると考えることもできます。

この度は食らいついてしまいまして申し訳ございませんでした。
Hydeさんはおそらく理解していただけると思いますが、職業病みたいなものです。
大変失礼いたしました。この場をお借りいたしましてお詫び申し上げます。

takehiroさん

お返事ありがとうございます。

どうしても気になったので、今日、近所のフライトスクールでDiamond Starに乗せてもらってきました。 30分$100でした。
例のエンンジントルクによる左ロールは、確かに離陸時、エンジン回転が上がっているときは多少ある様でした(教官が離陸)が、その後上昇時から着陸まで、ほとんど感じられませんでした。 というより、小型機なので風が吹く度に右に左に振られ、Level Wingを保つのに精一杯なので、気づく暇がなかったのかもしれません。 でも、左に左に振られることはありませんでした。 tekehiroさんがおっしゃるように、固定タブのおかげでしょうか。
旋回時の挙動ですが、旋回時きちんとラダーを踏んでいれば、戻ってくることはありませんが、エルロンだけで旋回しようとすると、やはり、操縦桿を少し入れた状態にしておかないと、バンクを保持できない感じでした。

今回、初めて操縦桿方式の飛行機に乗りましたが、ホイール式と比べてセンシティビテイが高い感じがします。 Joy stickと似ているかもしれません。

いずれにせよ、Flight Gearの機体よりも操縦は楽だった気がします。 747-200のバンクのオフセットは何とかして取りたいですね。 おっしゃるように上反角云々ということではないと思います。

それから、食らいつくなどとおっしゃらないでください。 アメリカにいれば、議論をするのは当たり前ですので慣れっこです。 気にしないでください。できれば、Lightingのスレッドにも御見識をいただければ、ありがたいです。 これからもよろしくお願いします。

tekehiroさん

こんにちは、Hydeです。

先日、比較のためにFSXを買ってきて試してみたところ、その中の747-400が実に私が経験した機体とまったく同じ動きをしていました。 つまり、操縦桿をニュートラルに戻すとLevel Wingに戻ってきて安定します。 ただし、この機体は離陸時にFull Throttleにすると、簡単にEGTがOVER TEMPになってしまうので、-400をsimulateしているとは思えません。 747-100、200ではFull ThrottleでEGT Highになってしまうため、離陸時はフライトエンジニアが後ろから4つのエンジンの出力バランスを取りながら、EGT Highにならないように抑えていました。 -400では、これをコンピュータが制御して、たとえFull Throtteleにしても、EGT Highになることはないので、これは旧機体に-400のInstrument Panelを貼り付けただけのものの様に思えます。 いずれにせよ、これと同じ動きをする機体がFGFSにも一機ぐらい欲しいなと思っています。

閑話休題。 実は、以前お教えいただいたことで質問がございます。

引用：
1. ということは、昔の飛行機ではCWSの回転角は、エルロンの蛇角の関数であったが、現代の飛行機ではバンク角3度以上では、バンクレートの関数になるということでしょうか。
2. これは、AirBus系ではどうでしょうか。
3. 3度という角度はどの機体でも共通なのでしょうか。
4. 3度以内の時に、Level Wingに戻る早さはどのぐらいでしょうか。

実は、最新の787-8をダウンロードして飛ばしてみたのですが、コントロールのレスポンスとか実にいい動きをしています。 惜しむらくはtakehiroさんに教えていただいた、上記コントロールがsimulateされておらず、左バンク30度で高度を保ちながらCWSをニュートラルにしておくと徐々に右にバンクして行き、最終的には45度を越えて墜落してしまいます。 同じことを777-200ERでやってみると、右バンク25度ぐらいのところに安定点があるらしく、どちらからでもそこで止まります。 いずれにせよ、バンク角は保持されず、かといってLevel Wingにもならないのは、プログラムがおかしいと思われ、作成者にコンタクトを取ってみようかと思っているのですが、その前にレジテメットな情報を入手したくお尋ねした次第です。 分かるものだけで結構ですので、お教えいただければ幸いです。 よろしくお願いいたします。

こんばんは。

今更ですが、エルロントリムの件で思い出した事があるのでここに書いておきます。
・何らかの方法で /controls/flight/aileron-trim の値を調整すればエルロントリムを取れるはずです。
具体的には、
-ジョイスティック設定ファイルで操作を割り当てる
-[i]機体名[/]-set.xml中に記述する
-お好みならプロパティブラウザから直接数値を調整する

ちなみに、同様の方法でラダートリムやエレベータトリムを取ることもできます。

ちなみに、c172p-set.xmlでは以下のようになってました。