低速飛行中の操縦

基礎知識

このレッスンでは低速飛行中に操縦することで満足のいく知識、リスク管理、および関連スキルを開発することを目的としています。訓練生は、ACS標準とは異なる構成で操作を実行します。航空機が失速速度の直前で低速飛行をしている場合、操作ミスなどエラーの余地はほとんどありません。この操作により、操縦士のスキルが大幅に向上します。低速飛行とは、迎角がさらに増加し​​たり、負荷率が増加したり、出力が低下したりすると失速警告（航空機のバッファー、失速ホーンなど）が発生する対気速度での飛行です。低速飛行中の操縦は、巡航速度未満での航空機の飛行特性と操縦性の程度を示します。訓練生は、安全な飛行を維持し、意図しない失速を避けるために、特性の認識と能力を発達させ、低速での飛行中の反応（離陸、上昇、着陸、および着陸）を感じて制御する必要があります。

低速飛行の定義

• 通常の巡航速度より遅い対気速度
• 2つの異なる要素に分解できる
  • 離陸、上昇、降下、着陸進入、および復行に適した対気速度および構成での飛行機の設置、保守、操縦
    • 巡航速度以下
  • 迎角のさらなる増加、負荷率の増加、または電力の減少が発生する対気速度での飛行は、失速警告（航空機のバッファ、失速ホーンなど）を引き起こす

出力、飛行特性＆操作性

• 低速飛行を実行するときは、有害抗力、誘導抗力、および選択した対気速度で特定の高度を維持するために必要なエンジン出力設定との関係を知ることが重要である
  • 対気速度が巡航からL/D MAXに低下すると、一定の高度を維持するために必要な抗力と推力の合計が減少する
  • 対気速度が低下すると、一定の高度を維持するために追加のエンジン出力（推力）が必要になる
    • 有害抗力が減少するよりも誘導抗力が（迎角が大きいために）速く増加するため、総抗力が増加
    • これは「パワーカーブの裏側」または「リバースコマンドの領域」として知られている
      • このコマンド領域は、一定の高度を維持しながら、遅い対気速度で飛行するにはより多くのパワーが必要であることを意味する
• 直線および水平飛行は一定の対気速度で維持されるが、推力は抗力と同じ大きさで、揚力は重量と同程度で、これらの力の一部はコンポーネントに分離される
  • 低速飛行中、推力は飛行経路と抗力と平行および反対方向に作用しなくなる
    • 低速飛行では、推力には2つのコンポーネントがある

1. 揚力方向に飛行経路に垂直に作用するもの
2. 飛行経路に沿って作用するもの

• ​​​​実際の推力は傾斜しているため、飛行経路に沿って作用する成分が抗力と等しい場合、その大きさは抗力よりも大きくなければならない

上向きに作用する力（翼の揚力と推力の成分）は、下向きに作用する力（重量とテールダウン力）に等しい 推力の垂直成分が飛行機をサポートするため、低速飛行中の翼荷重は少なくなる 低速飛行のフライトコントロールは、空気の流れが少ないため、通常のクルーズほど効果が得られない

• 対気速度が低下すると、制御の有効性が低下する
• 対気速度が失速速度の30ノットから20ノットに低下すると、効果が失われますが、対気速度が失速速度の10ノットに低下すると、かなり大きな損失が生じる

低対気速度、高出力設定条件での左折傾向に対抗するための右舵の必要性を予測すること 大きな制御動作が必要になる場合がある

• これは、ラフまたはクイックな制御動作を行うことを意味しない

運動荷重、飛行特性＆操作性

• 負荷係数は、飛行機に作用する総負荷と飛行機の総重量の比率である
  • Gで表現
• 負荷係数が増加すると、失速速度が増加する

旋回

• 増加した負荷係数は、すべてのバンクされた旋回による特性である
• バンクが45度から50度になると、負荷率が急激に増加する
  • バンク角度約63度において失速速度は約半分程度増加する

失速

• 通常の失速では、1Gの直線および水平飛行を超える負荷係数は発生しない
  • ただし、失速が発生すると、この負荷係数は減少する可能性がある
  • エレベータコントロールを前方にスナップする操作によって回復が行われた場合、負の負荷係数が生成される可能性がある
  • 回復後のプルアップ中（機首上げ）に、大きな負荷要因が発生することがある
  • 急降下速度での急上昇は、航空機の構造にストレスのかかる負荷をかけ、二次失速(secondary stall)を引き起こす可能性がある

スピン

• 安定したスピンは、ヨーが含まれることを除いて、失速と同じである。同じ負荷係数が適用される

不安定な対気

• 突風負荷係数は速度の増加とともに増加する
• VA（操縦速度）を超えないこと

重量、飛行特性＆操作性

• 飛行機が重いほど、より多くの揚力が必要になる
  • さらに揚力が必要になると、迎角が増加する
    • これにより航空機が臨界迎角に近づき、失速速度が増加する

CG、飛行特性＆操作性

• フォワードローディングの飛行機
  • 航空機の動作はより重くなり、その結果、後部CGが追加された同じ航空機よりも低速傾向になる
    • ノーズアップ（機首上げ）トリムが必要である。これにより、高度を維持するために必要な翼の負荷と総揚力に追加される大きな負の負荷を生成するために尾翼面が必要になる
      • より高い迎角が必要なため、抗力が大きくなり、失速速度が速くなる
      • ただし、飛行機はより制御しやすくなる
        • これは、エレベーターからCGまでのアームが長いため起こる
• 尾翼への積載（航空機の動作が軽くなる）により、飛行機の負の負荷が少なくて済み、巡航速度が速くなる
  • 抗力が減少するため、より高速な巡航が可能
    • 抗力の減少は、迎え角が小さく、スタビライザーの下向きのたわみが少ない結果によるもの
      • 尾翼表面における負の負荷が少なくなり、高度を維持するために必要な翼の荷重と揚力が軽減される
        • 失速速度が低下する
• CGが後方に移動するにつれて、失速からの回復が次第に難しくなる
  • CGを後方に移動すると、アームがエレベーターから短くなり、適用できる力の量が減少する

クリティカルな飛行状況下における操縦

• 低速飛行での飛行特性と操縦性を示す
  • 操縦士は低速飛行中の機体からの操縦フィードバックを理解する必要がある
    • これは、遅い対気速度で地面に近いところでの失速を避けるためである
      • 離陸、上昇、着陸、および着陸復航中など

低速飛行＆感触

視覚

• ピッチを上げると、より多くの空が見える（地平線より上に機首が位置する）
  • 視覚的な参照はほとんど見えくなる

聴覚

• 最初は、エンジン出力の減少に伴い、音が減少する
  • 失速に近づくと、失速警告ホーンが鳴ります
• パワーを再び入れるするとエンジンの音が大きくなる
  • 空気中を移動する飛行機の音は、対気速度が遅いために柔らかくとどまる

感覚

• 航空機の速度が低下し続けると、コントロールの応答性が徐々に低下する
  • 操縦翼面上の空気の流れが減少したため、飛行機を操縦するにはより大きな操縦動作が必要になる
• 飛行機が左にヨーイングし始めると、右ラダーが必要になる
  • これは、パワーを再び入れる際に左折傾向が発生するため
  • 制御の有効性が低下するため、通常よりも多くの右ラダーが必要になる
• 機体が失速する直前に、バフェットが始まる

操作可能最低速度における飛行

定義

• 迎角、負荷率、または出力の低下がさらに増加する対気速度での飛行は失速警告を引き起こす

目的

• 最小飛行速度での飛行機の飛行特性と制御性を示す

低速飛行における操縦の実行

概要

• 対気速度のピッチ、高度のパワー
  • これは「パワーカーブの裏側」で必要である
• 計器類の表示と視覚的参照の両方を併用する
  • 計器類、特に姿勢指示器を頻繁に参照する
• 不注意による失速を回避し、飛行機を正確に操作するために、非常に低速での飛行機の「感触」を掴み取る感覚を養う必要がある

操縦

• エリアの安全を確保する
• 構成
  • さまざまな構成を使用して、さまざまな状況で飛行機からの感触を高めることができる
    • フラップがより多く展開されると、飛行機の速度は遅くなる
      • 失速速度が低下する
    • 機体表面が「きれい」なほど、失速速度は速くなる。つまるところ低速飛行には高い対気速度が必要であることを意味する
• よくある間違い - 指定されたギアとフラップ構成の確立の失敗
• 1. スロットルを徐々に下げて、飛行機を遅くする
  • エンジン出力が失われた際に高度を維持
    • 高度を維持するために、水平線に対して機首の位置を上げる必要がある
    • エンジン出力が減少しても高度が失われないように、適切な背圧を維持すること
    • 過度の背圧をかけ続けてしまうと、エンジン出力低下の際に機体が上昇して、さらにその後対気速度が急激に低下するため、控えること
• 2. 航空機を継続的にトリムする
  • 高度を維持するために機首上げトリムを追加。これにより操作が簡単になる
    • 制御圧力の変化を補正するために、必要に応じて何度でも再トリムを行うこと
• よくある間違い - 不適切なトリム操作技術
• 3. 対気速度が許容対気速度の制限に達したら、フラップを少しずつ下げていく
  • これにより、高度を維持するためのピッチの調整が容易になる
    • すぐに全フラップを展開してしまうと、制御が困難になってしまう
      • フラップの展開格納に際して揚力の変化を予測する必要がある
        • フラップを下げると、揚力の増加を補うためにノーズダウンのピッチ調整が必要になる
• 4. コントロール/音の感触の変化に注意すること
  • 速度が低下するにつれて、操縦士は飛行制御（特にエレベーター）の感触に注意する必要がある
  • 音が静まったときの風音に注意すること
• 5. 飛行制御の有効性
  • 対気速度の低下により効果が大幅に低下する
    • エレベーターの反応が悪くなる
    • 入力を行っても機体制御をスムーズに行えるほどではなくなる
      • 航空機が応答するには、より大きな動きが必要になる
• 6. エンジン出力を再入力する
  • 高度を維持するために対気速度が低下すると、追加のエンジン出力が必要になる
    • 対気速度が指定された操縦速度（失速速度の約5〜10kts）に近づくと、失速警告のすぐ上の対気速度と高度を維持するために追加のエンジン出力が必要になる
      • 追加の力は強いヨーを生み出す
        • 調整された飛行を維持するには、ラダーによるより適切な方向コントロールが必要になる
• よくある間違い - 調整されていない飛行制御の使用/トルク効果の不適切な修正
  • 右ラダーの必要性を予測する
  • 調整されたラダーとエルロンを使用して方向を維持する
    • 調整されていない飛行（トルクを打ち消すためのラダーが多すぎるか少なすぎる）と失速が組み合わさると、すぐにスピンが発生する可能性がある
  • 速度を落としすぎないようにする/エンジン出力をあまり使わない
    • これには、高度の低下または失速をもたらす可能性のあるさらなる背圧が必要になる
• よくある間違い - 意図しない失速
  • パワーとピッチによる大きな調整を積極的に使用しないこと
  • 小さな制御された修正は、低速飛行中に制御を維持するのに最も効果的である
• よくある間違い - スロットルから不必要に手を放してしまう
  • できるだけスロットルに手を置いておくこと
    • 失速付近で操作するため、すぐにエンジン出力が必要になる場合がある
• 7. 対気速度を維持するために望ましいピッチ姿勢を確立する
  • 姿勢指示器、高度計、対気速度計、および外部参照を継続的にクロスチェックして、正確な制御が維持されていることを確認する
  • 対気速度計と高度計だけに視線を固定させないようにすること
  • 飛行機をこちらの意図せず勝手に「飛ばさせない」ようにすること。これにより、修正する制御入力が大きくなってしまう
• よくある間違い - 指定された対気速度の確立と維持の失敗
  • 低速飛行に入る前にエンジン出力を約5ノット分増やす
    • これにより、対気速度が望ましい速度に落ち着くはず
  • ピッチを調整して希望の対気速度を維持する
    • 速い場合はピッチを上げる – ピッチの非常に小さな変化を使用（一度に1〜2度）
    • 遅い場合はピッチを下げる – ピッチの非常に小さな変化を使用（一度に1〜2度）
      • ピッチ調整が高度に影響する場合、高度維持のために必要に応じてパワーを増減する
    • 対気速度と高度を維持するためにピッチとパワーを調整し続ける
• よくある間違い - 一定の高度と方位が指定されている場合の高度と方位の過度の変動
  • ピッチとパワーの小さな制御された変更を使用して、方位と高度を維持する
    • 航空機内で低速飛行を維持するために必要なおよそのピッチとパワー設定を把握する。その設定をし、さらにそこから小さな調整を行う
      • 入力が大きいと、対気速度と高度がなかなか定まらくなってしまう
• よくある間違い - 不適切なエントリー手法
  • 指定された手順に従って、スムーズで制御されたエントリーを確実にすること
  • エントリー中に航空機の積極的な制御を維持することは非常に重要である
    • 不適切なエントリーは、中途半端な操作を引き起こしてしまいそれにより失速に陥る危険性もある
• よくある間違い - 意図しない失速
• 8. 直線および水平飛行を維持し、一定の高度で必要な水平旋回を実行する
  • 旋回中、対気速度と高度を維持するために、ピッチ姿勢とパワーを増やす必要の場合がある
  • バンク角の維持
    • 少量のバンク角度（5度）に設定しても飛行機はそのまま深いバンク姿勢へ継続しようとする
      • 5度バンク角を維持するには、反対側の補助翼が必要になる
  • 逆ヨー
    • 下向きに偏向された補助翼は、より多くの揚力とより多くの抗力（誘発）を生み出す
      • そのため飛行機は旋回中に外側の翼に向かってヨーイングする傾向がある
        • 機体の制御は調整されている必要がある
        • 直進飛行を維持するには右のラダーが必要（上昇時など）。右旋回にはより多くの右のラダーが必要であるが、左旋回の場合には少ない（それでも右ラダー圧力が予想される）
• よくある間違い - 調整されていない飛行制御の使用
  • 極端なバンク姿勢
    • 極端なバンクの状況（急旋回など）は低速飛行では使用されない
      • バンクが30度を超えると、ストール速度が著しく増加する
        • 機体はすでに失速速度に近いため、これは安全な操作ではない
• 9. 上昇/下降または上昇/下降ターンが実行されている間、調整された飛行を維持する
  • 上昇または下降を開始するパワーを調整し、同時に必要な対気速度を維持するために必要に応じてピッチ姿勢を調整する
    • 高度は、対気速度を維持するために出力を上げ、ピッチを調整することによって得られる
      • エンジン出力の増加に伴う右舵の増加の必要性を予測し、その逆も同様である
      • 状況によっては、上昇時に対気速度を維持するためにピッチを下げる必要がある場合もある
• 10. クルーズ（巡航）飛行を再確立する
  • これは、失速の回復と同じように実行される
    • フルパワー
    • ノーズダウン（前方圧力）
    • 飛行機の機体表面を整える
      • フラップ
      • ギア（必要な場合）
    • 対気速度の設定を開始するには、パワーを上げて機首を下げる
      • 急降下しないこと。航空機が加速する際、高度を維持するために前方に圧力をかける
    • フラップの最初の段階を格納する
      • 高度を維持するために揚力の変化を予測すること
      • 機体は沈む傾向がある。これに対抗するために背圧をわずかに増やす
    • 対気速度が上昇し、航空機がVYを超えると、フラップの2段階目を格納する
      • 高度を維持するために揚力の変化を予測すること
    • 対気速度が上がると、調整を維持するために右ラダー圧力を緩める必要がある

よくある間違い

• 指定されたギアとフラップ構成の確立の失敗
• 不適切な入力手法
• 指定された対気速度の確立と維持の失敗
• 一定の高度と方位を指定した場合の高度と方位の過度の変動
• 飛行制御の調整されていない使用
• トルク効果の不適切な修正
• 不適切なトリム技術
• 意図しない失速
• スロットルから手を不必要に放してしまう

完成基準

レッスンは、訓練生が飛行特性と制御性に影響を与える要因を理解し、低速飛行のさまざまな構成で効果的に飛行機を制御する能力を示したときに完了します。

成功のポイント

本レッスンの各項目をレビューすること

低速飛行に影響を与える特性と、この操縦の実行方法を理解することは、操縦士訓練において非常に重要な部分です。 低速飛行は、安全な飛行を維持し、意図しない失速を避けるために、低速での飛行中（離陸、上昇、着陸、および着陸）の特性、感覚、および制御に対する学生の認識を高める。

レビュー

1. 構成、重量、重心、操縦荷重、バンク角、飛行力と操縦性に対する力の関係について
2. ゴーアラウンド（着陸復航）などの重要な飛行状況に対する操縦の関係について
3. 選択した着陸装置とフラップ構成での操縦の、直線および水平飛行と水平旋回でのパフォーマンスについて
4. 操縦に指定された対気速度について
5. 飛行制御の調整について
6. トリミングテクニックについて
7. 巡航飛行の再確立について

参考資料（2017年6月時点において ）

• FAA-H-8083-3
• POH/AFM