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[1199] 無題 投稿者:へまむし入道 投稿日:2012/10/23(Tue) 21:42  

ささきさんありがとうございます。その部分は訂正しました。よかったらページ作成にご協力いただければ幸いです。勉強になりますので。

あとアナーキャさんに教えていただいた参考文献を検索して軍のサイトでPDFファイルを見つけたのでリンクを貼り付けました。

今後は歴史というか経緯もアナーキャさんの文章を使わせていただきながら作っていきたいなと思います。(いつになるかはちょっとわかりません・・・)

あと資料探してる過程でYouTubeで検索かけてみたら
ボイドの講演会をいくつも見つけました。あるもんですねぇ・・・。
英語分からないから内容は残念ながらわからないですけど

そのうちの一つ
貴重な

http://www.youtube.com/watch?v=oC6bF4f2iiU


[1198] フォロー 投稿者:アナーキャ 投稿日:2012/10/23(Tue) 20:06  

エネルギー機動理論に関して、いくつかの質問のメールを頂きました。

連載記事中では、あくまでダイアグラムが主だ、ということで
数式関連の説明はほとんど省いてしまったんですが、結果的には
これが大分わかりにくかったようなので、反省し(笑)、
その辺りを大幅加筆修正したので、気になる人は見ておいてくださいませ。

http://majo44.sakura.ne.jp/planes/F22/boyd5/10.html

で、こちらでも最低限のフォローをしておきます。
エネルギー機動理論の数式で出てくる数字だけを見るなら、
あれは単順に瞬間(極小時間)ごとの出力重量比
(Power-to-weight ratio/パワーウェイトレシオ)
を求めているだけで、それだけに過ぎません。
(ただし推力を重量で割るアメリカ式)
その数式については記事中では見易さ優先で

((推力)-(抵抗))/機体重量×速度

と書いてありますが、これは

((推力)-(抵抗力))×速度/機体重量

と同じことです。
となると最初の掛け算は単純に

力×速度

ですから、これは仕事率(馬力、ワット)を求める式に他なりません。
それを重量で割り算し、単位重量あたりの仕事率(馬力、ワット)を出してるだけなんですね。

ただし、エネルギー機動理論の場合、自動車のように、この車の出力重量比は1.5、
といった単純な話にはなりません。
各瞬間(極小時間)ごとの数値を求め、それをダイアグラムにまとめているのです。
つまり、機体の運動状態によって、出力重量比というのは常に変動するのだ、
というのがボイドの主張となります。

その各瞬間で、数字を変動させる要素が抵抗力と速度です。
(性能比較の場合、エンジン出力は常に最大で固定になる)

で、速度はいいとして、抵抗力とは何?というのがもう一つの問題となります。
これも当然、加速度によって生じる力(F=ma)ですが、
エンジンの推力(加速)が生む直進しようとする力、つまり各瞬間(極小時間)の慣性の力を妨げる力、
すなわち、これを押し戻そうとする、あるいは捻じ曲げようとする力が抵抗力となります。
エンジンの推力の全てが機体を前進させる力とならなくなるためです。

わかりやすいのは、空気抵抗でしょう。
これは機体を推し戻すマイナスの加速力で、これが抵抗の力となる、
というのは、なんとなくわかるでしょう。
が、飛行中の機体にかかる外部の力(加速度)はそれだけではありません。

まずは重力加速度。
重力は水平飛行中は揚力とつりあっているので無視できますが、
上昇中は機体を下に引く力、抵抗力として働き、下降中はマイナスの抵抗力、
つまり推力となって機体を推す力になります。

もう一つ重要なのが旋回などで生じる加速度(G)です。

旋回中に働く加速度の方向は機体の進行方向(円周上)とは異なり
外向き(円の接線)方向に働きます。
これも移動しようとする力(エンジン推力の慣性力)を捻じ曲げる力ですから、
本来のエンジンの推力を全て進行方向に向わせない力、抵抗力として働くことになるわけです。
(実際はエンジンの直進方向の力を主翼の揚力で捻じ曲げてるのだが)

で、ボイドが当初、エネルギー機動理論を導いたときは、膨大なデータと計算が必要になる
空気抵抗の値を省いて、比較的簡単な計算で済む、それ以外の加速度を抵抗とした、という話なのです。



[1197] 空気抵抗 投稿者:アナーキャ 投稿日:2012/10/21(Sun) 09:33  

ささきさん、情報どうもです。
ご指摘の内容は、確かに空気抵抗の値を含みますね。

で、おそらくへまむし入道 さんが“ボイドの”と書かれたのは
連載記事中にあった、ボイドは当初、空気抵抗を省いた、という記述によると思われます。

ボイドは、当初は空気抵抗の力を基本的にデータとして取り込まず、
加速度がかかる事で推力から奪われる力、という形で計算して理論を作り出した、という話なのです。
ボイドによるこの部分の計算は私も見た事がなく、残念ながらあの記事中であくまで参考値としてやった計算とは異なるのは確かです。
これが空気抵抗が必要ないからと考えたからなのか、当時のコンピュータの演算能力では追いつかないからあきらめたのか、
あるいは単に機体の各旋回、上昇状態、さらに高度ごとの空気抵抗値のデータが手に入らなかったからなのかはわかりません。
連載中に掲載したボイドによるF-86とMig15のダイヤグラムがシンプルなラインで構成されているのはこのためらしく、
空気抵抗まで考慮した場合、後から掲載した、F-16やF-4のような、蛇が盆踊り踊ってるようなラインとなるようです。

ただし、ボイドもYF-16とYF-17の辺りからは空気抵抗をデータに取り入れています。
F-15の段階では未だにデータが見つからないので、ちょっとわかりませんが…

なので、あえて述べるなら、ボイドは理論を作成するに当たり、当初は空気抵抗を基本的に計算から省いていた、というとこになるのではないでしょうか。


[1196] E-M 理論の参考書籍 投稿者:ささき 投稿日:2012/10/21(Sun) 05:32  

米海軍テストパイロットスクールの教科書がWEB化されており参照可能です。

http://www.usntpsalumni.org/html/usntps-ftm-no_108.html

Chapter.5 Excess Power Characteristics がいわゆる E-M 理論です。
単位系が SI ではなくフィート・ポンドで記述されていることに注意して
ください。特に機体重量が質量ではなく重量ポンド、力の単位もニュートンで
なく重量ポンドで記されているので、方程式は SI 単位系で考えると?となる
箇所があります。

E-M 理論における Specific Excess Power (SEP)…アナーキャ氏の言う
ところの「エネルギー比率」とは、機体の持つ全エネルギー(運動エネルギー
+位置エネルギー)を時間で微分したものです。

PS = VT(Tnx - D) / W (Eq 5.17)

という式から見ると「エンジン推力と抵抗の差を機体重量で割り速度を掛けた数値」
になっていますが、Eq 5.17 は Section 5.3.3 冒頭にあるにある微分方程式

d/dt Eh = d/dt (h + V^2T/2g) (Eq 5.8)

を解いたものであり、その骨子は「エネルギーの微分=仕事率の算出」です。

エネルギー(仕事)を時間で微分したものは仕事率(ワット)になりますが、
米軍式の SEP の計算式では機体の全エネルギー算出時に共通係数の
質量 M を消した「エネルギー高度(Eh)」という単位で計算していること、
また力の単位がニュートンではなく重量ポンドなので重力加速度 L*T^-2 が
暗黙のうちに掛けられているため、

エネルギーの次元 ML^2T^-2 (ジュール)
仕事率の次元 ML^2T^-3 (ワット)
質量 M を抜いた仕事率の次元 L^2T^-3
↑を加速度で割った次元 L*T^-1

となり、SEP の単位は速度と同じ次元として算出されています。


また Wiki のほうに「なおボイドのE-M理論には基本的には空気抵抗は考慮されない」
という一文がありますが、Eq 5.17 の D 項は機体の全機抗力を示していますから
(前述の「エンジン推力と抵抗の差を…」でも抵抗について言及されていますね)
この一文は明らかに不適切ではないでしょうか。



[1195] Re:[1194] 参照 投稿者:へまむし入道 投稿日:2012/10/20(Sat) 22:15  

ありがとうございます。
更新ペースは遅くなるとは思いますが、徐々にでも行っていきたいと思いますのでたまにでも見てやってください。

ウィキペディアは参考文献が必要でして、教えていただき助かります。
ボイドの日本語の資料はOODAループはなんとか見つかるんですけど(2冊買いました)、E-M理論は探してもまったく無いので困ってました。(見かけたのだと雑誌「航空情報」と「Jウィング」のイーグル特集(共に2012年11月号)にちょっとだけ)

あと趣味が自動車(特に空力)でして、LERXやE-M理論が応用できないかなぁと考えているのでアナーキャさんのHPにはとても助けられています。


[1194] 参照 投稿者:アナーキャ 投稿日:2012/10/20(Sat) 21:50  

へまむし入道さん、初めまして。
キチンと引用の連絡をいただいたのは初めてですね(笑)。
従来も放っておいたままですから、全くかまいません。

ダイヤグラムに関してはF-86&MIG15に関するものは引用してかまいませんが、
それ以外のF-16やF-4のものは現状、データ提供者と連絡が取れなくなってしまってるので、
転載の可否が判断できず、ご遠慮させてください。
また、何らかの形で作り直すなら問題ありませんが、
グラフの画像をそのまま使用する場合は引用元として当ホームページを示していただけますでしょうか。
たまに、ウチが無断転載してる、みたいなメールをもらう事があって、その度に説明が大変なので…。

参考文献は、市販の書籍ではほとんど手に入らないと思ってください。
一応、ボイドの伝記である
Robert coram による BOYD(ISBN978-0-316-7688-0)がありますが、
あくまで伝記であり、理論部分の解説にはやや?が伴います。

参考になるのはボイド自身の解説で、理論完成前に彼が書いた空中戦の教科書、
Aerial Attack Study

さらに空軍引退後に始めた講演用の資料、
New conception for air to air combat

が一番、参考になると思われます。
両者とも、一般に配布はされてませんが、21世紀最高、という感じで、
いくつか国の空軍の教材として、ネット上で手に入れることができますから、
検索で探してみてください。


追伸
記事を拝見しました。
内容に私がとやかくいう必要はないわけですが、以下、参考までに。
とりあえずアメリカ空軍内でミサイル万能論なるものが幅を利かせた事はないんじゃないでしょうか。
F-111とF-15の開発段階で機関砲を降ろそう、という話が出たことはありますが、
両者ともそれほど強力な根拠は無く、あっさりとやっぱり搭載、という話になってますし。

ミサイル万能論、というとむしろイギリス空軍で、しかもこちらは戦闘機の機関砲うんぬん、
というよりは、飛行機はもう要らない、これからは地対空ミサイルだぜ、
という話だったりします。


[1193] エネルギー機動理論について 投稿者:へまむし入道 投稿日:2012/10/20(Sat) 20:14  

初めまして。
エネルギー機動性理論についてウィキペディアでページを作成したのですが、失礼ながら参考にさせて頂きました。
文章も使わせていただいたのですが、かまわないでしょうか?
できましたらエネルギー機動ダイアグラムといった画像も使わせていただきたいのですがよろしいでしょうか?

またあつかましいですが、参考文献等を教えていただければ幸いです。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A8%E3%83%8D%E3%83%AB%E3%82%AE%E3%83%BC%E6%A9%9F%E5%8B%95%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96


[1192] 紹介 投稿者:アナーキャ 投稿日:2012/10/18(Thu) 00:50  

当ホームページの読者の方がサンフランシスコエアショーに行かれ、
そのレポートをホームページにアップされています。
その中のムービーがなかなか興味深かったので、了解を得た上でちょっと紹介させていただきます。

旅行レポートへのリンク
http://www.geocities.jp/beacha99/sf2012.htm

ホームページの入り口
http://www.geocities.jp/beacha99/index.htm

湿度が高い海の上、という事でブルーエンジェルスのF/A-18の主翼付け根、
LERX部から、その渦による水蒸気(圧力差による)が派手に出てるのがよくわかるのがまず1点。
その上でF-22のデモを見ると、LERXはないのに、
主翼のつけ根付近からやはりうっすらと水蒸気が出てるのがわかります。
こんな位置にドッグトゥース、翼端失速防止用の切り欠きはつけませんから、
恐らく、なんらかの高迎角時の失速防止対策があるようですね。
もっとも、それがなんだかさっぱりわからないんですが…(涙)。

ついでに、私はF-22の飛行デモを見た事がありませんが、
この動画で見る限り、その場でのスピンによる半径0の最大旋回率を狙ってるように見えますね(笑)。
実戦で使うかどうかは別でしょうが。

通常の更新は土曜日から再開します。
とりあえず、本来は準備運動のはずだった(笑)ドイツ機の話から行きませう。


[1191] 予告 投稿者:アナーキャ 投稿日:2012/10/13(Sat) 21:43  

えー、てな感じでF-22の道への再開前の準備運動、程度に考えていたネタが
予想以上にヘビーになってしまい、ちょっと更新のペースを落とすかもしれません。
その代わり、それなりに興味深い話になると思いますが…。

ちなみに、一部の方に話していた、競馬における必勝法はあるか、という話は今回も掲載を見送りました(笑)


[1190] 観光 投稿者:アナーキャ 投稿日:2012/10/12(Fri) 19:27  

あ、やはりそういう傾向、ありますか。
アジアの場合、得てして現地の人々が“外人に見せたいもの”と
“観光客が見たいもの”の間に大きなギャップがあるように思いますね(笑)。

香港はともかく、ソウルや上海では現地でもらった日本語ガイドで紹介されててる場所はどこもイマイチでした。
ソウルでもミョンドンの紹介ばかり目についたのですが、個人的にはここが一番退屈でしたし(笑)。

日本の場合も伝統芸能だ博物館だといった部分のガイドを成田で配ってますが、
個人的にもっとも欧米系の人に道を聞かれるのは秋葉原と新宿の行き方です(笑)。

ここら辺りのすれ違いはアメリカやイギリスではあまり感じないので、
何か根本的な部分で観光という考え方が違うのかなあ、と思ったりもします。

とりあえず、旅行記はこれで終了なので、一呼吸置いて、
準備体操の後でF22への道の連載を再開したいと思っております。


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