飛行機の垂直尾翼によるヨーイング安定の仕組み

この記事では、垂直尾翼による飛行機のピッチング安定の仕組みについて簡単な図解で解説します。

飛行機の翼の構成と役割。主翼と尾翼と操舵翼。」の記事で飛行機の垂直尾翼には、2つの機能があることを解説しました。

  1. ヨーイングの安定
  2. ヨーイングの制御

この記事では、一つ目の「ヨーイングの安定」について解説します。

ヨーイング(片揺れ)とは

ヨーイング(片揺れ)とは、飛行機の機首が左右に振れる回転運動のことです。

飛行機の軸定義については「飛行機の運動に重要な3つの運動軸と回転運動。ピッチング・ローリング・ヨーイング。」をご覧ください。

垂直尾翼によるヨーイング安定の仕組み

飛行中、突風などの外乱により飛行機の機首が右に回転したとします。


垂直尾翼は空気の流れに対して角度を持つので飛行機の右向きの揚力が増加します。

この右向きの揚力は飛行機の後方で発生するので、飛行機の重心回りに左回転のモーメントが発生します。


尾翼で右向きの揚力が発生した結果、左回転のモーメントにより飛行機は元の位置に戻る方向に回転します。

まとめ

このように、垂直尾翼には飛行機の機首が左右に振れても元に戻ろうとする働きがあります。垂直尾翼により、飛行機は突風を受けても安定して飛行することができます。

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ABOUTこの記事をかいた人

1985年9月生まれ。大阪出身。息子と娘の2児の父。
東北大学大学院工学研究科 航空宇宙工学専攻 修士課程修了。
学生時代は数値流体力学を用いた航空機の空力設計の研究に従事。
卒業後は航空機製造メーカーにて旅客機の設計を担当。