エルロン・リバーサル現象の話

エルロン・リバーサル現象・・・多分、初めて聞く言葉だと思います。

飛行機は通常旋回することに進路を変更出来ます。つまり、機体を横転（ロールと言います）事により、そのベクトルで傾けた方向に横力と揚力が生じます。その横力で曲がろうとする力が働きます。

その機体を横転するハイリフトデバイスの一つがエルロンです。通常、エルロンは主翼端に装備されているのが大半です。理由はロールモーメントが発生しやすいからです。小さな力でロールモーメントが発生するのは機体に負担が掛からないし、良いことなんですが・・・

実はそこの落とし穴があります。今の飛行機は問題ありませんが、昔の飛行機は主翼剛性が足りず、エルロン・リバーサル現象が発生することがあったようです。

エルロン・リバーサル現象とは機体を傾けようとする方向に操縦桿を操作すると、その反対側に機体が傾く現象です。原因はエルロンを動かすとその応力で主翼がねじ曲がり、逆方向の力が発生します。そして、機体が逆方向に横転します。

今はフライ・バイ・ワイヤで制御して、最適なエルロン作動角度で横転しますが、前のB747や今の一部の飛行機はインナーエルロン、アウターエルロンと二種類あります。早い話が低速ではアウターエルロン、高速ではインナーエルロンを使用します。効率が良いことと、軟旋回が基本となる旅客機はこれが基本ですが、やはり高速でアウターエルロンを使用するとエルロン・リバーサル現象が発生する確率が大きくなります。そこでインナーフラップとアウターフラップとの間にインナーエルロンを装備することにより、主翼剛性が強い箇所なのでエルロン・リバーサル現象が起きる可能性は低くなります。

特に直線翼や後退翼に発生しやすく、戦闘機等のデルタ翼はその翼形状のおかげで主翼剛性が高くエルロン・リバーサル現象は起きません。ただ、今の戦闘機の横転はエルロンと差動水平尾翼がスタンダードなので、主翼エルロンはセカンダリー的な存在となりました。

写真はエアバスA330を後ろからの画像ですが、機体が左に傾いているので、パイロットは機体を水平に戻すために左エルロンはダウン位置にして揚力をより発生し、左主翼を持ちあげる力を発生させ、右エルロンはアップ位置にして重力を増して、右主翼を下げさせる力を発生させています。そのバランスで機体の横転制御をこなしているわけです。

このエアバスA330の主翼端にはウィングチップフェンスが装備され、翼端失速を防いでいるのでバフェットが出なくなり、エルロンを効率良く作動出来るようにしています。

そういうところも着目するのも航空機、飛行機の奥の深さが解ると思います。

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Posted at 2013/05/10 20:07:45

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