従来の着陸装置

アフターマーケットの改造キットをインストールしてテイルドラッガー構成に改造されたセスナ150

従来型の着陸装置は、尾輪式着陸装置またはテールドラッガーとも呼ばれ、[ 1 ]重心の前方にある2つの車輪付き主脚と、後端のテールブームの下の小さな車輪またはスキッドで構成される航空機 の着陸装置（着陸装置）の一種です。[ 2 ] [ 1 ]

テイルドラッガーは、20 世紀前半までのほとんどすべての初期の航空機のデフォルトの着陸装置の配置であり、この歴史的な理由から「従来型」という用語が残っていますが、すべての現代のジェット機とほとんどの現代のプロペラ固定翼航空機では、代わりに 1 つの前部ギア (ノーズ ギア) と 2 つの後部メイン ギアを備えた 三輪式の着陸装置が使用されています。

歴史

タイガーモス複葉機の尾輪の詳細
多くの攻撃ヘリコプターと同様に、アグスタウェストランド アパッチには尾輪が付いており、銃の射撃を妨げない弧を描くことができます。

初期の航空機では、地上で尾部を支えるために金属または木製のテールスキッドが使用されていました。従来の着陸装置を備えた現代の航空機のほとんどでは、スキッドの代わりに、機体最後部に小さな関節式車輪アセンブリが取り付けられています。この車輪はラダーペダルに接続することで操縦士が操舵することができ、ラダーと尾輪が連動して動きます。[ 1 ] [ 3 ]

航空機が尾輪を一般的に使用するようになる以前、多くの航空機（キャメル戦闘機など、第一次世界大戦のソッピース機など）は、尾輪と同様に動作する操舵可能なテールスキッドを搭載していました。パイロットが右ラダーペダル（第一次世界大戦では「ラダーバー」の右フットレスト）を踏むと、スキッドが右に旋回して機体のその側の抗力が増加し、機体は右に旋回しました。操舵可能な車輪ほど効果的ではありませんが、タキシング中や離陸滑走開始時に、ラダーが効力を発揮するのに十分な気流が確保されるまでの間、パイロットは機体の進行方向をある程度制御することができました。

かつてほど一般的ではなくなったもう一つの制御方法は、「差動ブレーキ」を用いた操縦です。この方法では、尾輪はシンプルで自由にキャスタブルな機構であり、機体は主輪の片方にブレーキをかけることでその方向に旋回します。この方法は一部の三輪式航空機にも採用されており、前輪が自由にキャスタブルな車輪となっています。操舵可能な尾輪／スキッドと同様に、通常は機体のラダーペダルと一体化されており、車輪による操縦と空力による操縦を容易に切り替えることができます。

利点

ダグラス DC-3、テイルドラッガー旅客機

尾輪式の構成は三輪式の着陸装置配置に比べていくつかの利点があり、尾輪式航空機の製造と維持にかかるコストが低くなります。[ 1 ]

  • 尾輪は重心から遠い位置にあるため、航空機の重量のより小さな部分を支えることになり、前輪よりもはるかに小さく軽く作ることができます。[ 1 ]その結果、車輪が小さいほど重量が軽くなり、寄生抵抗が少なくなります。[ 1 ]
  • 不整地での運航中に機体の荷重が分散される方法により、尾輪式の航空機は、機体に累積的な損傷が発生することなく、長期間にわたってこの種の使用に耐えることができます。[ 1 ]
  • 着陸時に尾輪が故障した場合、機体へのダメージは最小限に抑えられます。しかし、前輪が故障した場合はそうではなく、通常はプロペラが衝突します。[ 1 ]
  • 尾輪式航空機はプロペラクリアランスが広いため、従来のギア比の航空機を荒れた滑走路や砂利道で運航しても飛び石による損傷が少なくなり、ブッシュ飛行に適しています。[ 1 ]
  • 尾輪式の航空機はスキーでの操縦に適している。[ 1 ]
  • 尾輪式の航空機は格納庫への収納や格納庫内での操縦が容易である。[ 1 ] [ 4 ]

デメリット

ポリカルポフI-15bisの機首転倒事故
第一次世界大戦のFE2戦闘機のレプリカ。この機体はテールスキッドを採用しています。機首の小さな車輪は、機首が傾く事故を防ぐための安全装置です。

従来の着陸装置の配置は、前輪式の航空機に比べて欠点がある。[ 1 ]

  • 尾輪式の航空機は、パイロットがブレーキを誤って操作することによる「機首オーバー」事故に遭いやすい。[ 1 ]
  • 従来のギア付き航空機は、グラウンドループが発生しやすい。グラウンドループは、地上で方向制御が失われ、航空機の尾部が機首を通過して端が入れ替わり、場合によっては完全に円を描いたときに発生する。この現象により、航空機の降着装置、タイヤ、翼端、プロペラ、エンジンが損傷する可能性がある。グラウンドループが発生するのは、前輪式の航空機が重心の前方から操縦されるのに対し、テイルドラッガーは後方から操縦される（自動車を高速で後退させるのとほぼ同じ）ためであり、地上ではテイルドラッガーは本質的に不安定であるのに対し、前輪式の航空機は着陸時に方向転換しても自動的に中心に戻る。さらに、一部のテイルドラッガーは、機首が高くラダー上の気流がないため、どちらの方法も完全には効果的でない速度域を通過する際に、ラダーを使用した操縦からテイルドラッガーを使用した操縦に切り替えなければならない。グラウンドループを回避するには、パイロットのさらなる訓練とスキルが必要である。[ 2 ] [ 1 ]
駐機中のヴォートF4Uコルセア。この機体が地上走行中であれば、パイロットはカメラマンを見ることができないだろう。
  • 尾輪式航空機は、前輪式航空機に比べて地上での前方視界が一般的に劣ります。そのため、パイロットがタキシング中の位置を確認するために、地上で連続的にS字旋回を行う必要がある場合が多くあります。[ 1 ]
  • 尾輪式航空機は、強風下ではタキシングが困難です。これは、主翼の迎え角が大きいため、片側に揚力が発生し、操縦が困難または不可能になる可能性があるためです。また、横風耐性も低く、風況によっては横風滑走路や単線滑走路の空港を利用できない場合があります。[ 1 ]
  • 地上での機首上げ姿勢のため、プロペラ駆動のテイルドラッガーはP 係数による悪影響を受けやすくなります。P 係数とは、プロペラのディスクが移動方向に対して傾斜していることで生じる非対称推力のことで、ブレードが空気を通過するときに受ける角度の差により、下降時にブレードは上昇時よりも多くの揚力を生成します。その結果、飛行機は上昇中のブレードの側に引っ張られます。一部の飛行機は、特定の飛行モードでは方向舵の権限が不十分であり (特に離陸時の高出力設定時)、パイロットは飛行機がヨーイングし始める前に補正する必要があります。一部の飛行機、特に P-51 ムスタングなどの旧式の高出力飛行機は、離陸時に全出力を使用できず、移動方向を安全に制御できません。着陸時にはこれはそれほど大きな要因ではありませんが、パイロットがそれに備えていないと、着陸を中止するためにスロットルを開くと、制御不能な深刻なヨーイングが誘発される可能性があります。

ジェット推進尾輪式航空機

イギリス海軍のスーパーマリン・アタッカーがイギリスのストレットン海軍航空基地に着陸、1956年

ジェット機は通常、従来の着陸装置を使用することができません。従来の着陸装置ではエンジンが高角度で向きを変え、ジェット噴射が地面で跳ね返って空中に戻り、昇降舵が正常に機能しなくなるためです。この問題は、ドイツのメッサーシュミット Me 262ジェット戦闘機の3号機、いわゆる「V3」試作機で発生しました。[ 5 ] Me 262 Vシリーズの最初の4機の試作機は格納式尾輪式着陸装置を搭載して製造されましたが、5号機は試験用に固定式の三輪式着陸装置を装備し、6号機以降は完全格納式の三輪式着陸装置を搭載しました。他の多くの実験機や試作機のジェット機も従来の着陸装置を搭載しており、その中には最初の実用ジェット機であるハインケル He 178、ボール・バートウ・ジェットウィング社の研究機、そしてロールス・ロイス ニーンエンジンを搭載して世界初のジェット旅客機となった ヴィッカース VC.1 バイキング1機が含まれます。

唯一現存するYak-15。ヴァディム・ザドロジニー技術博物館、モスクワ、2012年

生産され就役したジェット推進尾輪式航空機の稀な例としては、イギリスのスーパーマリン アタッカー海軍戦闘機とソ連のヤコブレフ Yak-15がある。どちらも初飛行は 1946 年で、その構成は以前のプロペラ推進航空機の開発によるものであった。アタッカーの尾輪式構成は、スーパーマリン スパイトフルの主翼を使用した結果であり、高価な設計変更や再装備を避けた。エンジンの排気口は昇降舵と尾輪の後ろにあったため、問題が軽減された。Yak-15 はヤコブレフ Yak-3プロペラ戦闘機をベースとしていた。そのエンジンは前部胴体の下に搭載されていた。その珍しい構成にもかかわらず、Yak-15 は操縦しやすかった。戦闘機ではあったが、主にソ連のパイロットをより高性能なジェット戦闘機の操縦に訓練するための練習機として使用された。

モノホイール式アンダーキャリッジ

シュライヒャーASG29グライダーのモノホイール着陸装置

テイルドラッガーレイアウトのバリエーションとして、モノホイール着陸装置があります。

抗力を最小限に抑えるため、多くの現代のグライダー には、胴体の真下に、引き込み式または固定式の単一の車輪が搭載されており、これはモノホイールギアまたはモノホイールランディングギアと呼ばれています。モノホイールギアは、ヨーロッパXSのように抗力低減を優先する一部の動力飛行機にも使用されています。モノホイール動力飛行機は、翼端が地面に衝突するのを防ぐため、引き込み式の翼端脚（小さなキャスターホイールが取り付けられている）を使用しています。モノホイール飛行機には、尾輪（ヨーロッパなど）または前輪（シュライヒャーASK 23グライダーなど）が搭載されている場合があります。

トレーニング

テイルドラッガー機は、訓練生が習得するのにより多くの訓練時間を必要とします。これが1950年代に多くのメーカーが前輪式練習機に切り替えた大きな要因であり、長年にわたり前輪式機はテイルドラッガー機よりも人気がありました。その結果、現在ではほとんどの自家用操縦士免許（PPL）を持つパイロットは、まず三輪式航空機（例：セスナ172やパイパー・チェロキー）で飛行訓練を行い、その後テイルドラッガー機に移行するようになっています。[ 1 ]

テクニック

従来の着陸装置付き航空機の着陸は2つの方法で行うことができます。[ 6 ]

通常の着陸は、3つの車輪を同時に地面に接地させる三点着陸によって行われます。この方法は着陸距離が最も短くなりますが、横風下では困難になる可能性があります。[ 6 ]尾輪が効力を発揮する前に舵の制御が著しく低下する可能性があるためです。

もう一つの方法は車輪着陸である。この方法では、パイロットは迎え角を低く保つために、尾輪をエレベーターで空中に浮かせたまま、主車輪で着陸させる必要がある。機体が制御を失わない速度まで減速し、かつ舵の効きが失われる速度を超えたら、尾輪を地面に下げる。[ 6 ]

例

尾輪式航空機の例には以下のものがあります。

飛行機

ヘリコプター

三輪式航空機の改造

多くの人気の前輪式着陸装置搭載機を従来型の着陸装置に改造するためのキットを、アフターマーケットの改造会社が提供しています。キットが利用可能な機体は以下の通りです。

参考文献

引用

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q『From the Ground Up』第27版、11ページ
  2. ^ a bクレイン、デール：航空用語辞典、第3版、133ページ。航空用品＆学術誌、1997年。ISBN 1-56027-287-2
  3. ^ブランドン、ジョン. 「Recreational Aircraft Australia - Groundschool」 . 2008年7月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年12月5日閲覧。
  4. ^スコット、ジェフ. 「Aerospace Web - 航空機着陸装置レイアウト」 . 2016年2月19日閲覧。
  5. ^ボイン2008、60ページ。
  6. ^ a b cカナダ運輸省、飛行機飛行訓練マニュアル、111ページ（第4改訂版）ISBN 0-7715-5115-0

参考文献

  • ボイン、ウォルター・J.「ゲーリングの大失態」エアフォース・マガジン、第91巻、第11号、2008年11月。
  • Aviation Publishers Co. Limited, From the Ground Up、11ページ（第27版改訂）ISBN 0-9690054-9-0
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