V字テール
航空機のV字尾翼（バタフライテール[ 1 ]またはルドリッキV字尾翼[ 2 ]とも呼ばれる）は、尾翼の操縦翼面の非伝統的な配置であり、従来の垂直面と水平面をV字型に配置された2つの面に置き換えている。航空機の設計では広く採用されていない。各2面の後端は、ラダーベーターと呼ばれるヒンジ付きの操縦翼面であり、ラダーとエレベーターの両方の機能を兼ね備えている。
歴史
V字尾翼は1930年にポーランドの技術者イェジ・ルドリツキ[ 2 ]によって発明され、 1931年の夏に ポーランドの航空宇宙メーカーであるプラージュとラシュキエヴィチによって改造されたハンリオットHD.28練習機で初めてテストされました。
変種
実験的なロッキード XFVの X 字型の尾翼は、本質的には胴体の上下に伸びた V 字型の尾翼でした。
従来の
量産されている最も一般的な従来型V字尾翼航空機は、ビーチクラフト・ボナンザ・モデル35（通称Vテール・ボナンザ、あるいは単にVテール）である。その他の例としては、ロッキード・F-117ナイトホーク・ステルス攻撃機やフーガCM.170マジスター練習機が挙げられる。シーラス・ビジョンSF50ジェット機は、V字尾翼を採用した民間航空機の最近の例である。レトヴァーラPIK-16ヴァサマのようなグライダーもV字尾翼で設計されていたが、量産されたヴァサマは十字型尾翼を備えていた。[ 3 ]
反転
ブローム・エント・フォス社製P 213ミニチュアイェーガーは、逆V字型尾翼を備えた最初の航空機の一つでした。LSIアンバー、ジェネラル・アトミックス社製グナット、ジェネラル・アトミックス社製MQ-1プレデターといった無人航空機も、後にこのタイプの尾翼を採用しました。後方にプロペラを備えた推進式無人航空機では、下向きの尾翼はプロペラを妨げずにヨー安定性を確保できます。2,000機以上が製造されたウルトラフライト社製超軽量機ラザールは、後部着陸装置も搭載する逆V字型尾翼を備えていました。[ 4 ]
利点
理想的には、従来の3翼型尾翼やT字型尾翼よりも表面数が少ないV字尾翼は軽量で濡れ面積も小さいため、誘導抗力と寄生抗力が少なくなります。しかし、NACAの研究では、V字尾翼の表面積は、垂直面と水平面への単純な投影よりも大きく、総濡れ面積がほぼ一定になるようにする必要があることが示されています。ただし、交差面を3つから2つに減らすことで、干渉抗力がいくらか減少し、抗力は実際に減少します。[ 5 ]
シーラス・ビジョンSF50、エクリプス400、ソネックス・サブソネックスなどの軽量ジェット機、あるいはノースロップ・グラマンRQ-4グローバルホーク無人航空機のような大型ジェット機では、動力源が機体外に設置されていることが多い。このような場合、V字尾翼が採用される。これは、垂直安定板をエンジンの排気口に配置することを避けるためである。排気口に垂直安定板を配置すると、排気の流れが阻害され、推力が低下し、安定板の摩耗が進み、経年劣化による損傷につながる可能性がある。[ 6 ]
軍用機では、V字尾翼は機体の直角の数を減らし、ステルス性を向上させます。[ 7 ]
デメリット
1980年代半ば、連邦航空局（FAA）は安全性への懸念からビーチクラフト・ボナンザの再評価を行いました。ボナンザは当初の認証要件を満たしていましたが、極度のストレス下での空中分解事故が、許容基準を超える頻度で発生していました。ビーチクラフトが耐空性指令として構造変更を行った後、この機種は耐空性があると判断され、制限は解除されました。[ 8 ]
V字尾翼を持つ航空機は、ヨーイング（偏揺れ）を抑えるため、従来の尾翼を持つ航空機よりも後部胴体を長くする必要がある。「スネーキング」と呼ばれるこの傾向は、比較的胴体が短いフーガCM.170マジスターの離着陸時に顕著であった。
ラダーベーター
ラダーベーターは、V字尾翼を持つ航空機の操縦翼面です。機尾を構成する2枚の翼のそれぞれの後縁に配置されています。ラダーベーターが初めて使用されたのはコアンダ1910のX尾翼だったと考えられていますが、この航空機が実際に飛行したという証拠はありません。[ 9 ]後のコアンダ1911もX尾翼にラダーベーターを装備して飛行しました。[ 10 ]その後、ポーランドの技術者イェジー・ルドリツキが1930年に最初の実用的なラダーベーターを設計し、1931年に改造されたハンリオットHD.28練習機で試験されました。
この名称は「ラダー」と「エレベーター」を組み合わせた造語です。従来の航空機の尾翼構成では、ラダーはヨー（水平）制御を行い、エレベーターはピッチ（垂直）制御を行います。
ラダーベータは従来の操縦翼面と同じ制御効果を提供しますが、操縦翼面を同時に動かすより複雑な制御システムを介しています。直立したV字尾翼で機首を左に動かすヨーは、ペダルを左に動かすことで生成され、左側のラダーベータが下方向と左方向に、右側のラダーベータが上方向と左方向に偏向します。その逆は右方向のヨーを生成します。機首を上げるピッチは、操縦桿またはスティックを後ろに動かすことで生成され、左側のラダーベータが上方向と右方向、右側のラダーベータが上方向と左方向に偏向します。機首を下げるピッチは、操縦桿またはスティックを前に動かすことで生成され、反対のラダーベータの動きを引き起こします。[ 11 ]
参照
参考文献
- ^バーナード, RH; フィルポット, DR (2010). 「10. 航空機の操縦」.航空機飛行（第4版）. ハーロウ、イギリス: プレンティス・ホール. p. 275. ISBN 978-0-273-73098-9。
- ^ a b Gudmundsson S. (2013). 「一般航空航空機設計：応用方法と手順」（再版）Butterworth-Heinemann. p. 489. ISBN 0123973295、9780123973290
- ^ 「スポーツとビジネス」『フライト・インターナショナル』1961年8月17日、p.212 。 2017年12月13日閲覧。
- ^ハント、アダム＆ルース・マーキス＝ハント著『 Skeletal Remains』、64-70ページ。Kitplanes Magazine、2000年9月。
- ^レイマー、ダニエル・P. (1999). 『航空機設計：概念的アプローチ』（第3版）. レストン、バージニア州: アメリカ航空宇宙学会. p. 78. ISBN 1-56347-281-3。
- ^ 「Cirrus SJ50 設計ノート」 www.the-jet.com Cirrus Design Corporation 2008年。2006年12月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年8月14日閲覧。
- ^アックス、デイビッド。「ロシアのチェックメイト戦闘機をよく見てみよう。尾翼がステルス性の鍵の一つ」フォーブス誌。
- ^ 「FAA耐空性指令93-CE-37-AD（改正版）」連邦官報：（第68巻、第93号）整理番号93-CE-37-AD、改正39-13147、AD 94-20-04 R2 。連邦官報。2003年5月14日。2021年7月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年8月14日閲覧。
- ^ “L'Aéronautique、第 17 巻” . 「L'Aéronautique」（フランス語）。17 : 333。1935 年。
- ^ Flight (1911年10月). 「Flight 28 October 1911」 . 2011年1月11日閲覧。
- ^ Eckalbar, John C. (1986). 「V字尾翼の簡単な空気力学」 . 2008年8月13日閲覧。
外部リンク
