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ピーチクラフト式A-36 型機を用いた 出力アイドル状態での
ピーチクラフト式 A-36 型機を用いた出力アイドル状態での降下角について [1 1] 一調査報告ー ピーチクラフト式 A-36 型機を用いた 出力アイドル状態での降下角について 山下 勝 As t u d y onD e s c e n d i n ga n g l eo fB e e c h c r a f t TypeA36 u n d e rI d l i n gE n g i n e By MasaruYAMASHITA 1 まえがき 航空大学校は平成 4年 4月から単発訓練機として、 ピーチクラフト式 A-36 型機(以下 i A 3 6 J という) をf 吏用している。 れについては過去の横山らの報告にも言及されてい ない。 そこで本研究報告では、上記両者の降下角の違い について調べることとした。 単発機の A36においては、エンジン停止を想定し 2 滑空性能 た不時着訓練は、緊急操作訓練の中でも重要な訓練 である。承認された飛行規程には、 A36 のエンジン ある一定の迎角で滑空するとき飛行経路は直線で 停止時の滑空性能に関して、「滑空距離は地表から あり、滑空角を θ、機体重量を W、揚力係数を C L、 の高度 1 , 0 0 0フィート当り約1.7 浬 (2哩)である。」 抗力係数を C o、滑空速度を V、空気密度を ρ、翼 の出力アイド と規定され 1)、過去、横山ら 2) はA36 面積を Sとすると、 I A S:1 1 0ノット)に関して、滑 ル時の滑空'性能 ( 空距離は地表から高度 1 , 0 0 0フィート当り約1.9 浬で あり、 PropH ighRPMでの滑空性能は、 Low RPMに比べて悪い事を明らかにしている。 不時着訓練の 1つの課目として、 S i m u l a t e d f f1 8 0 .S i d eApproach3)がある。これ PowerO c o te =CL/Co V2 =2W/C,pS (C,2=CL2 +C02 ) と表される 4。 ) 上記 2つの式より滑空性能に影響する要因は、機 体重量、空気密度、翼面積、揚力係数、抗力係数で あることカfわカミる O 0 0ノット・フラッ において出力アイドル状態で、 1 3 計測. 0ノット・ブラップアプローチ形 プ上げ形態から、 9 態への移行の判断は、目視により行うこととしてい るO しかし、学生にはその降下角の違いはほとんど わからず、判断に迷いを生じているのが現状で、実 3-1 飛行条件 飛行実験は、実科教官の職員訓練を利用して実施 した。乗組員は 2名または 3名編成である。 際に課目として実施する上では、その両者にはっき 3-1-1 気象 りとした違いはないのではないかと感じている。こ 飛行実験を実施するにあたり、気象条件は以下の [1 2] 航空大学校研究報告 t sは k n o t s、 Prop は なお、上記のうち k ような基準とした。 1)実験日の気象状態は VMCであること。 P r o p e l l e r、RPMは R e v o l u t i o nPerMinute、UP 2)降水現象や雷雲等が観測されていないこと。 は UpP o s i t i o n、APCHは Approachの略である。 3)気流が安定していると予測されること。 3-2 飛行の方法 3-1-2 飛行形態 下方に不時着場を選定できる場所を選び、気流の 課目:S i m u l a t e dPowerO f f1 8 0 S i d eAppro0 achにおいては、当初出力アイドル状態における 状態について上昇・下降気流、ターピュランス等の 少ないことを実験前に確認する。 1 0 0ノ ッ ト ・ フ ラ ッ プ 上 げ 状 態 で の 降 下 、 次 に 飛行データの収集は、気圧高度 4,0 0 0フィートか 9 0ノット・フラップアプローチ状態での降下と続く ら3 , 0 0 0フィートへ降下する聞に測定した(気圧高 ( 図 1参照)。 度とは、 QNEi 法による高度で標準気圧 2 9 .92inHg そこで本研究では、まえがきでも述べたように、 から測定した高度)。 この 2つの形態における降下角の比較を行うことと 降下中の出力は、アイドル状態とする。 する。 1 , 0 0 0フィート降下する問、滑空姿勢を安定させ、 脚は格納状態、カウルフラップは閉状態、エアコ 操縦輪をほとんど手放しの状態となるようにエレベー ンディショナーは使用しない。プロペラレバーにつ が一時的に タートリムをとる。計測している間 IAS 位置とするこ いては、飛行訓練において LowRPM でも基準から 3ノット以上変化した場合や、明らか 位置と限定し、 LowRPM とはないため HighRPM な上昇気流、下降気流、ターピュランスを感じた場 位置との違いは比較しない。 合は計測を中止し、再度実施する。 従って、以下の飛行形態を比較する。 1) IAS9 0k t s,PropHighRPM,FlapAPCH 2) IAS1 0 0k t s,PropHighRPM,FlapUP 3-3 記録 機体重量は、同乗者の体重及び実験開始時の燃料 計などから 5 0ポンド単位で概算として求めた。 3-2の飛行の方法によって安定した状態を確認 滑走路 一惨 した後、降下率 ( 5 0フ ィ ー ト / 分 単 位 ) 、 PROPRPM (50RPM 単位)、 トリムの値 ( 0 . 5単 , 0 0 0フィートから 3, 0 0 0フィート 位)を計器から、 4 問、任意の 5 0 0フィートの高度差を通過する時間 ( 0 . 0 1秒単位)をストップ・ウォッチ (SEIKO:S0514 0 0 0 ) で記録した。 仁説函コ 回 自. 1 4 計測結果 4-1 計測結果 口説日 ¥日覆囚 計測結果を表 1~ 表 6 に示す。表中の「計算した 降下率Jは 、 5 0 0フィートの高度差を通過する時間 図1 S i m u l a t e dP o w e rO f f1 8 0S i d eA p p r o a c hの流れ 0 ピーチクラフト式 A-36 型機を用いた出力アイドル状態での降下角について [1 3] から求めた。実験を行った HOP (飛行回数)は平 0姿勢が安定した状態での降下率計の指示が、時 成1 4年度 3問、平成 1 5年度 3回の合計 6HOP、個々 0フィー 間測定により求めた平均降下率と比べ印 0 3 個ずつであ の降下データはそれぞれの形態で合計3 ト/分」以上差がある場合(降下率計の目盛り るが、このうち信頼できるデータを以下の基準で選 が 1 2 0 0フィート/分jであるため) 定した。この結果 l個のデータを除外した。 表 表4 1 HOP1における降下データ HOP4における降下データ 実 験 日 平 成1 6年 2月1 3日 0AT - 3" C 4 2 1 2 機番 「 摺 田 畑 即 時 叩 叩 叩 時 間 開 即 時 均 四 一 一 間 叩 明 叩 問 時 母 一 時 四 臨 酬 F 実 験 日 平 成1 5年 1月 7日 ・ 1 4213 機番 OAT -4" C IAS1 0 0 k t sFLAPUP 形態における測定 TAS 1 0 4 k t s NO.I W T 1トリム│降下率 1PROP 1TIME 計算した降下率 1 1 34001 1 1 .51 1 2 5 0 川 1 5 0 01 2 3 . 0 41 1 3 0 2 川 1 5 0 01 2 3 . 3 81 1 2 8 3 2 1 3 4 0 01 1 11 1 2 5 0 川 1 4 5 01 2 2 . 9 81 1 3 0 5 3 1 3 4 0 01 1 11 1 2 0 0 ー ( 一 … ( 一 一 … 一 一 一 一 一 一 … 4 1 3 4 0 01 1 11 1 1 5 01 1 4 5 01 2 3 . 7引 1 2 6 5 5 1 34001 1 11 1 2 0 01 1 5 0 01 2 3 . 7 61 1 2 6 3 6133501 1 1 1 1 1 5 0 川 1 5 0 01 2 4 .日 1 2 4 5 平均川 11 . 1 川 1 2 0 0 川 14831 23.5 心 1 2 7 7 . 2 IAS9 0 k t sFLAPAPCH形 態 に お け る 測 定 TAS 9 4 k t s NO.I W T トリム 降下率 PROP 1TIME 計算した降下率 1 1 3 4 0 01 1 51 1 1 0 01 1 3 5 01 2 6 . 1 21 1 1 4 9 2 1 3 4 0 01 1 5 . 51 1 1 5 01 1 3 5 01 2 5 . 6 21 1 1 7 1 3 1 3 4 0日 1 5 . 51 1 1目 日 1 3 5 01 2 6 . 2 渇 1 1 4 2 4 1 34001 1 51 1 0 5 01 1 3閃 26.451 1 1 3 4 5 1 3 3 5 01 1 51 1 1 0 01 1 3日 2 5 . 9 31 1 1 5 7 平均 1 5 . 2 1 1 1 0 0 1 1 3 5 0 1 2 6 . 0 8 1 1 1 5 0 . 4 表2 IA 討1 0 0 k t sFLAPUP~líI\ I: おげゐ測定 TAS 1 0 4 k t s W T 1トリム 降下率 PROP 1TIME 計 算 し た 降 下 率 32501 1 1 . 引 1 2 0川 1 5 0 01 2 3 . 4 21 1 2 8 1 1 0 .引 1 2 5 01 1 5 0 01 23.681 1 2 6 7 3 2 5川 11 .51 12501 14501 23.3引 1 2 泡3 3 2 5引 t 4 5 01 2 3 . 3 91 1 2 8 3 32501 1 11 1 2 5引 5 1 3 2 5 01 1 0 . 51 1 2 0 01 1 5 0 01 2 4 . 4 41 1 2 2 7 1 0 . 51 1 2 5 01 1 5 0 01 2 2 . 9 41 1 3 0 8 6 1 3 2 5引 1 11 1 2 0 01 1 5 0 01 2 3 . 6 41 1 2 6 9 7 1 3 2 5川 平均 1 0 . 91 1 2 2 91 1 4 8 61 2 3 . 5 引 1 2 7 3 . 9 TAS 9 4 k t s IAS9 0 k t sFLAPAPCH形 態 に お け る 測 定 No.1 W T 1トリム 降下率 PROP 1TIME 計算した降下率 3 2 5 0 山 1 5 . 51 1 1 5 01 1 3 0 唱 2 5 . 7 91 1 1 6 3 引 1 51 1 0 5 01 1 3 0 01 2 5 . 5 81 1 1 7 3 2 1 3 2 5 引 1 5 . 51 1 1 5川 1 3 0 01 2 5 . 4引 1 1 7 7 3 1 3 2 5 川 1 5 . 51 1 1 0 01 1 3 0 01 27.281 1 1 0 0 4 1 3 2 5 0 山 1 5 . 5 1 1 0 5引 1 3 0 0 1 27.071 1 1 0 8 5 1 3 2 5 0 山 1 5 . 51 1 0 5 01 1 3 0 01 2 6 .腿 1 1 1 6 6 1 3 2 5 0 1 3 C日 2 4 . 6引 1 2 1 9 7 1 32501 1 5 . 5 1 1 2 0川 平均 I 1 5 . 4 1 110713閃 2 6 . 1 01 1 1 5 0 . 9 HOP2における降下データ 実 験 日 平 成1 5年 1月1 6日 4218 機番 表5 OAT - 4" c 実 験 日 平 成1 6年 2月 1 6日 IAS1 0 0 k t sFLAPUP 形態における測定 TAS 1 0 4 k t s 川計算した降下率 No.1 W T 1トリムj 降下率 1PROP 1TIME 3 2 5 01 11 . 引 1 2 0 01 1 5 0 01 2 4 . 8引 1 2 0 9 2 1 32501 1 1 1 1 2 5 0 1 1500124.0引 1 2 4 7 1 2 0 01 1 5 0 01 2 4 . 9引 1 2 0 4 3 1 3 2 5 01 1 1引 一 ' …一一一 一一一 ー (…一一一 4 1 3 2 5 01 11 .51 1 1 5 01 1 5 0 01 2 5 . 0 引 1 1 9 9 5 1 3 2 0 01 1 1 . 引 1 2 0 01 1 5 0 01 2 4 . 51 1 2 2 4 6 1 32001 1 1 . 引 1 1 5 0 1 1 5 0 0 1 2 5 . 1引 1 1 9 3 平均 11 .41 1 1 9 21 1 5 0 01 2 4 . 7 41 1 2 1 2 . 7 TAS 9 4 k t s IAS9 0 k t sFLAPAPCH形 態 に お け る 測 定 NO.I W T トリム 降下率 PROP 1TIME 計算した降 F率 1 1 3 2 5 01 1 51 1 1 0日 1 3 5 0 1 2 7 . 1 5 1 1 1 0 5 1 3 0 0 1 27.111 1 1 0 7 2 1 32501 1 5 . 5 1 1 0 5日 3 1 32501 1 5 . 51 1 0 5 01 1 3 0 01 2 7 . 6 21 1 0 8 6 4 1 3 2 5 01 1 51 1 0 0 01 1 3 2 7 . 7 61 1 0 8 1 目 1 3 0 01 2 7 . 0引 1 1 1 0 5 1 32001 1 5 . 5 1 1 1日 1 5 . 5 1 1 1 5 0 1 1 3 5 0 1 26.741 1 1 2 2 6 1 3 2閃 平均 1 5 . 31 1 0 7 51 1 3 1 71 2 7 . 2 31 1 1 01 .8 … v … ∞ ) HOP3における降下データ 実 験 日 平 成1 6年 3月1 9日 機番 +2" c OAT - 4" C 4 2 1 7 96 ι q ↑ 36L 均 叩 畑 ⋮⋮宇一辺一叩 M M H一 事一げ-初日刊防⋮ ω)qJ 町 一 市 川 ⋮2時 E:111 Ei 一 i 一 l川 i f t一下一ロロ一山一日日一川一⋮引十一川山一川(山一川山一川⋮川一 五一降⋮一一一一日⋮句 降⋮一⋮一一日一 山山一た⋮一一一一位た一⋮⋮一一 例 ↑ し 一 一 一 一 一 一 9一 し 一 ⋮ 一 一 叩 U一 事 ⋮ 一 一 一 { 一 車 ⋮ 一 ⋮ 一 一 向 ・ ⋮ 一 一 一 一 一 一 S占 ⋮ 一 一 一 一 時 3 S一 計 一 一 一 一 一 一 A 許 ⋮ ⋮ 一 一 ⋮ 一 一 ArlrL│ト│ト│﹁し│LTfぃードトー一一一一 T;ifo一 一 一 115一 一 Q 1γ トトllrILl-十ーしミ叶﹁14Il--ト!l﹁1トlir-川山卜lト1 叩 J ⋮J J J 1 一 二M J J L t J J 5 5 E⋮ 4j マ3 ⋮ 4 u⋮ 竺22hu一 8 2一 2⋮ 2⋮ 2 一己十ha 2一 2 ⋮一⋮ 2 ⋮ 2⋮ の ⋮2 ⋮ j⋮ ⋮ ⋮ 一蹴一口 ・ 一 {疋(引 A 一 一幽 一 が 一P 一川削川一川⋮印刷⋮市一四川十日明一剛一日一別一別一 M一 l u一日・お町一じ一ロトロ一口一口一口一 川一町四一ト一U 一 土 ⋮ p一 一 一 一 一 一 に 戸 一⋮一一一一一 一向 一 NU N m M に﹁→十十十←11一 態II→十←LlL ↑ uu i ⋮ 簿一率⋮別⋮削 別一日一日一則一形一率川一川一川一川畑一川一 ⋮羽⋮下日日一日一日日⋮口一 明一下ロ⋮ロ⋮口一口⋮ 汗一降一⋮一一⋮手降⋮⋮一一一 L一一 一 一 劫 ⋮ 45平 ⋮ コγlili--J│ιILIA-Lilli--11114 u P、、)。, ρ u 一 。 , “ 。 ,u u一4ロη ) m m一凶 ω(1n1 Mム ムロ均 ロ , 。一川uu⋮ L リ⋮一一一Aリ一一叩 1 2" C OAT HOP6における降下データ F一 ト ⋮ 一 - 一 エ ト 一 一 一 一 FA一 一 一 一 時 s⋮ 一 一 一 一 一 一 t ー 3 ⋮一山一W 3 3 3 3一 3⋮ 3一 3⋮ 3 ⋮⋮ riW(3一 OAT K 一一)一}一}一 1 1⋮一凶一 J }⋮)一))一 4 町 山 一 則 一 川 山 一 以 ⋮ k m ⋮ 、 ⋮α ⋮ Jα 一町山⋮ 一 山一四 日 1 4 4 4⋮ 4 4 oP1444 4 4 4 1 6 9 ば)一⋮⋮一⋮一一川山一一一一 ] ll 機番 .⋮i; (2 4⋮ 5 f均 仏 N f l :34 N1 ⋮ 平 実 験 日 平 成1 5年 1月2 0日 4 2 1 7 No.1 W T 1トリム!降下率 1PROP 1TIME 1計算した降下率 32501 9.51 1 2 0 0 1 1 4 5 0 1 24.761 1 2 1 2 2 1 3 2 5 01 8 . 51 1 1 5 01 1 5 0 01 2 5 . 3 91 1 1 8 2 3 1 3 2 0 01 8 . 51 1 1 5 01 1 4 5 01 2 4 . 9 11 1 2 0 4 4 3 2 0 引 8 . 51 1 1 5 01 1 4 5 01 2 4 . 8 11 1 2 0 9 81 1 1 5 0 1 1 4 5 0 1 26.081 1 1 5 0 3 2 0引 .4 8.61 1 1 6 0 1 1 4 6 0 1 25.191 1 1 91 TAS 9 5 k t s IAS9 0 k t sFLAPAPCH形 態 に お け る 測 定 川 ム 降下率 PROP 1TIME 計算した降下率 NO.I W T 13 3 2 5 01 1 31 1 0 5 01 1 3 5 01 2 7 . 5 41 1 0 ω 2 1 3 2 5 01 1 2 . 51 1 0 5日 1 4 0 01 2 6 . 8 21 1 1 1 9 2 8 . 8 51 1 0 4 0 3 1 3 2 0 01 1 2 . 51 1 0 0 01 1 3閃 4 1 3 2 0 0 1 1 2 1 1 0 0 0 1 1 4 0 0 1 28.71 1 0 4 5 5 1 32001 1 2 . 5 1 1 0 5 0 1 1 3 5 0 1 2 喝. 2 3 1 1 1 4 4 平均 1 2 . 5 1 1 0 3 0 1 1 3 7 0 1 27.631 1 0 8 7 . 4 表6 表3 機番 『一一寸主釘節目おLAPUP形 態 に お け る 測 f 吋 官 寸05kts 司 臥 / , HOP5における降下データ " [1 4] 4-2 ,'1 : . 航空大学校研究報告 . 3 。以内であった。計測誤差を考えるに両 おいて 0 降下角の算出 降下角については、 HOP 毎に真対気速度 ( T A S ) 者に明らかな差を見出すことはできない。 と計算された降下率の平均からそれぞれ「斜辺 J 、 「高さ」を求め、その s i n -1 ( 1高さ J/ 1 斜 辺J )か ら角度を求めた(表 7。 ) 真対気速度 今回の実験で課目 ( T A S ) は測定高度の外気温度と I A S HOP 毎の比較としたのは、 HOPによって機体重 量、空気密度が異なり、その影響を予測することが 9 0ノット・フラップアプロー チ状態での降下角について、明らかな差は見られな いことがわかった。 S i m u l a t e dPowerO f fA p p r o a c hは、学生訓練 困難と判断したためである。 でその実施機会も限られ、かつ 表 7 降下角の比較 刑者時自宅ド引制奇~Jf官9 4 . 9 例9 9 2 5 6 M 4 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 ω I S i m u l a t e d Power O f f A p p r o a c hの実施において、 1 0 0ノット・フラップ 上げ状態での降下角と、 を較正して求めた速度値である。 平4 2 3 5 6 均 6 まとめ 1 0 4 1 0 3 1 0 4 1 0 5 1 0 4 1 0 4 J2包t~i1U三21 1 2 7 3 . 9 1 1 91 .4 1 6 . 4 3 1 1 2 0 5 . 3 1 2 3 6 . 71 6 . 7 4 0 . 0 6 GEARや FLAPを 下げる時期の判断が難しい課目と言われている。接 地までの形態の変化としては、「フラップアプロー チ」、「脚下げj、「フラップフルダウン Jの 3つの判 断時期が要求される。このうちフラップを、アプロー チ位置にすることによる降下角の変化が、ほとんど ないと考えるならば、提言として、学生訓練におい 5 考 察 5-1 ては、 9 0ノットのフラップアプローチ状態での降下 に早めに移行させた方が、学生にとってはその後の 降下速度の誤差 降下速度については、 3ノット以上基準から変化 降下角の判断が容易で、はないかと考える。 した場合は計測を中止したことで、土 2ノットの最 大 4ノットの誤差がある。この差は降下角に換算す . 3 に相当する。従って ると約 0 0 2つの形態の降下 角の差が0 . 3 以内であれば、降下速度の誤差範囲 0 のみを考えても計測誤差内の数値であり、両者には 明らかな差は見られないと判断して良いと考える。 参考文献 1)運輸省航空局承認「ピーチクラフト式 A36型 飛行規程J 、平成 2年 7月2 3日 、 p p .3-4 2)横山裕好・土屋正興:ピーチクラフト式 A36型 機の滑空性能について、航空大学校研究報告 R- ( 4 9 )p p . 1 7 3 2 5-2 3) 1 独立行政法人航空大学校単発事業用課程学生 プロペラ回転数の影響 プロペラ回転数は、実験を通してばらつきはすべ 0RPM以内であり、抵抗としてその差を考慮す て5 る必要はないと思われる。これは横山らの研究報告 ) においても同様の結果となっている 5。 3年 4月 1日、第 4章 4-22 訓練実施要領」平成 1 ~ 4-24 7年 4月2 0日 、 4)比良二郎著「飛行の理論」、昭和 4 P 1 5 2、広川書庖 5 )1 前掲 2Jp p . 2 0 5-3 降下角の差 表 7から両者の降下角の差は、 6HOPすべてに ?