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[1645] 尾翼 投稿者:Uコン復活 投稿日:2013/09/02(Mon) 12:18  

フライバイワイヤーによって、重心位置の許容範囲は多少幅広くできる可能性は増えるでしょうが
それでも限界はあるんでしょうね。

多少不安定でも操縦技術でカバーすればよい、なんてことで、パイロットの自慢話のネタになっているようでは
この問題はいつまでたっても解決できない。
(つまり、しったかぶりをしているパイロットの言葉は信用できない、ということになるんでしょうね)
現在、戦時中の戦闘機開発秘話についていろいろ調べているのですが、パイロットの言葉はあいまいで、正確に受け止めるのは苦労していたようです。
「この飛行機は、まっすぐ飛んでいるときはよいが、操縦桿を引くと翼にタコが張り付く」
なんていう、わけのわからない表現はザラにあったそうです。
とはいえ、命を懸けて飛行させたテストパイロットのお言葉ですので、なにかがそこにあるわけです。
けっして無視できるようなことではない。
(つまり、わけのわからない言葉で表現するパイロットのほうが問題の本質をついているので信用できる、ということなんでしょうか)
もっとも、その言葉をきちんと受け止めて、翼を作り直し、きちんと直してしまった当時の設計者もすごいものです。
作り直した翼で飛んだテストパイロットは、「おい、タコがいなくなったぞ」ととても喜んだそうですが。

模型飛行機も、自分だけで設計して飛ばしているのなら、その辺の「言葉の壁」はありませんが、他人に飛行してもらうと、この類のことが出てきます。
もっとも、私は、そのほうが楽しいので、最近は、友人に飛ばしてもらうことに重点を置いています。
私は、もっぱら設計して作るほうで忙しい状態ですが、充実してますね。



[1644] 尾翼 投稿者:アナーキャ 投稿日:2013/09/02(Mon) 05:08  

確かにやって見たらダメだった系の対応はありそうですね。

ただ近年のアメリカ空軍機の場合、試作機飛ばした後から、いろいろ仕様が変わってしまった、
その結果、バランスが崩れて尾翼を拡大、というパターンが多く、
YF-16→F-16、YF-17→F-18、YF-22→F-22など尾翼拡大はこのケースです。
YF-17以外はフライバイワイアですから、コンピュータプログラムの変更だけでは
対応しきれない大幅な重心の移動があったと考えるべきなのでしょうね。

ただし、中には大戦中のF4Uコルセアのように、あまりの仕様変更に、
尾翼のモーメントはそのままにして、そっちを基準に主翼の位置を変えてしまった、
という例もあるので、ここら辺りは設計者によるのかもしれません。


[1643] 空力 投稿者:Uコン復活 投稿日:2013/08/31(Sat) 23:59  

>主翼の揚力中心の移動が空力ではない、という事になると(笑)私にはこれ以上、説明不可能です。
失礼しました。
・空理気的な要素の設計
については、理解されていたのですね。

>多くの機体で、その大きさや位置が試作機と生産型で変わっています。
>ここら辺りも調べて見ると面白いかもしれません。

やはり、実機でもそうですか。
結局、設計では誤差が大きく、実際のフライトで改修していることになっている、と解釈できますね。
実際、模型飛行機でも同様(たぶん、人力飛行機も同様)と考えていたのですが、どうやら予想しているとおりになりそうです。

ちなみに、ゼロ戦についても同様で、微妙に尾翼の取り付け角を変更して調整していたようです。
量産型に至るまでに、散々飛行テストを繰り返し、様々な改修を行っているようですが、そのうちのひとつに重心位置関連の調整は、あたりまえに実施しているように思います。
これは、逆に言うと、「設計時点で決定した重心位置」は、けっこうあてずっぽうである、と解釈できます。
もっとも、当たり前に空力モーメントの変化は当然把握したうえで、とりあえず飛行できるだろう、程度の精度は出ているようですがね。

まあ、模型飛行機は簡単に作れて簡単に飛ばすことができ、この観点でのテストは、心がけていれば短期間で実施、確認できます。
ハンドランチグライダーの調整は典型的な事例になるでしょう。
実機では、そうはいかない。
設計->作成->飛行検証->調整->また設計に反映
なんて経路は、数ヶ月、数年のスパンがかかりますからね。
下手したら、設計者を首になってるかもしれないし、失敗は継承されない。
これは、設計者にとって大きなハンデになると思います。



[1642] 空力 投稿者:アナーキャ 投稿日:2013/08/31(Sat) 22:42  

主翼の揚力中心の移動が空力ではない、という事になると(笑)私にはこれ以上、説明不可能です。
後は本を直接読んでいただくしか無いですね。

ちなみに近代機での重心の調整は水平尾翼で対応してると思われるケースが多く、
多くの機体で、その大きさや位置が試作機と生産型で変わっています。
ここら辺りも調べて見ると面白いかもしれません。


[1641] 重心位置 投稿者:Uコン復活 投稿日:2013/08/31(Sat) 14:09  

重心位置の決定要素は、
・空理気的な要素での設計
が、まず第一になって、
その後
・構造的に実現するため設計
で具体的に実現できることを確認する
手順になっていると思うんですよ。

アナーキャさんの説明では
・空理気的な要素の設計
の姿が見えてこないんです。

実機の開発でも、実際に飛行させての飛行性能の確認はしていると思いますし、
そのときに最適重心位置の確認と調整は行っていると思います。

興味があるのは、近代的な飛行機設計で、どこまで最適重心位置を求める精度が高くなっているのか?
なんですが、どうにも資料にめぐり合えないので、困った状態なのは確かです。

戦時中に開発された名機、「飛燕」ですが、設計で主翼取り付け位置を前後させることができる仕組みが組み込まれています。
で、なぜだか、「この主翼の重心位置は??%になる」と決定しているのですが、
その根拠がなになのかがわからない。
計算で求めているのか?風洞実験で求めているのか?飛行させて求めているのか?
多分、3つを順番に実施して決定しているとは思いますがね。

いづれにしても、Aircraft design、いい本を紹介していただけたので、読んでみます。



[1640] 設計 投稿者:アナーキャ 投稿日:2013/08/30(Fri) 22:37  

くさのさん、ではそれで。
とりあえず、目印代わりにオレンジのナップザック持って行きます。

Uコン復活さん、一応、プロの設計屋さんを目指す人のための教科書なので、
さすがにもうちょっと込み入った話になってます(笑)。

翼断面形(NACAナンバー)ごとの重心と揚力中心のズレが
機体の重心に及ぼす影響が意外に大きく、まずはそれを調整する翼形(テーパー、直線、後退など)を決め、
そこから重量配分によるモーメントの調整を尾翼で行なう、というのが
基本的な設計の流れになるようです。


[1639] 重心の意味、その他 投稿者:Uコン復活 投稿日:2013/08/30(Fri) 11:43  

>ニュートンは力の単位ですね。
確かにそうですね。勘違いしてました。
質量の単位は、やっぱり g (グラム)ですね。

Aircraft design 早速調べて読んでみます。

>基本は重量と長さの足し算、割り算となってます。
それは、単純なモーメント計算(やじろべえのバランス)のことだと思います。
構造的に、それを満たさないと重心位置が決まった地点にならない
程度の計算方法になります。
問題なのは、「なぜ、その位置にする必要があるのか」です。
飛行機にとっての重心位置は、空力特性からみた最適な重心位置、というものがあって
漫然と決定しているわけでなく、意味があり、とても重要です。
釣り合い、安定性、運動性の要素をすべて満足させるための重心位置、というのがあって
模型飛行機の場合は、「飛ばして最適な重心位置を求める」ことは容易なのですが・・・
実機は、そうはいかないはずなので、どうしているのか?という疑問が私にあるわけで。

いずれにしても、Aircraft design調べてみます。

そうそう、「質量」について、量子力学的に、その正体を明かそうといろいろやってるようですね。

http://blogs.yahoo.co.jp/jpn33f134043/24064157.html


[1638] 有楽町 投稿者:くさの 投稿日:2013/08/30(Fri) 09:00  

了解しました。


[1637] ニュートン 投稿者:アナーキャ 投稿日:2013/08/30(Fri) 08:52  

ニュートンは力の単位ですね。
質量に加速度(重力度加速度など)を乗算した後の単位です。
質量の単位は、kg以外、一般的なものはないと思います。

航空機の重心の決め方については、A-4スカイホークの設計者、
Ed Heineman が中心になって製作された航空機設計の入門書
Aircraft design(ISBN 0-933852-15-0)に重心位置を決めるための設計技術の、
比較的わかりやすい解説がありますね。
掲示板で説明できる内容ではありませんが、基本は重量と長さの足し算、割り算となってます。
少なくともハイネマンは、飛ばしてから調整、という発想は無かったみたいです(笑)。



[1636] 模型飛行機の重心位置の決定方法 投稿者:Uコン復活 投稿日:2013/08/30(Fri) 05:15  

実機はどうかわかりませんが、模型飛行機では、重心位置の決定方法が具体的な手順で決定するプロセスがあります。
そのうちのひとつが紹介されているのが、以下の本
「「図解 飛行機はなぜ飛ぶのか?」 小林昭夫著 講談社 \1600」
です。
この重心位置決定プロセスは、紙飛行機、ハンドランチグライダー、SAL、パチンコグライダー等
垂直上昇させて滑空に入れるという飛行経路の機体にとても有効です。
重心位置を全うに設定しないと、まともに飛びませんし、性能を発揮させることはできませんからね。

重心位置決定プロセスというのは、結局、「飛ばして調整する」ことですから
「設計」ではありません。
正直、「経験則」からあたりをつける、という物理学の初期の「観察」という手段に頼っていることは確かです。

戦時中の戦闘機開発秘話をいろいろ調べているのですが、「設計での重心位置決定法則」については見つけることができていません。
想像ですが、実際に飛行させて重心位置を調整しながら具合のよいところを見つける、という模型飛行機同様の手順をとっていたのではないか?と考えています。
まあ、その時代の設計者に問い合わせしてみたいのですが、皆さん、亡くなられてますから質問できないので残念です。

http://blogs.yahoo.co.jp/jpn33f134043/24064157.html


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