主翼取付位置による分類とは? わかりやすく解説

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主翼取付位置による分類

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/06/18 04:26 UTC 版)

単葉機」の記事における「主翼取付位置による分類」の解説

単葉機において、主翼胴体への取り付け方法には、大きく分けて低翼ボーイング747ジャンボジェット機零式艦上戦闘機など)、中翼(Yak-55、MiG-15など)、高翼P.1その発展型P.11、セスナ機など)の3方式がある。胴体上方離れて配置するパラソル翼九七式大型飛行艇など)という形式もある。 低翼機de主翼胴体下面取付けるもの。初期単葉機採用例が多い。これは主翼降着装置取り付けることが多かったところ、中翼や高翼では地面遠くて脚が長くなりすぎるためである。また、脚の長さ同じなら地上高高く取れるため、機首エンジン配置するプロペラ機においてはブレード長大化できるというメリットもある。機体構造機内搭載物の荷重多く掛かる構造主翼基部降着装置を一体或いは近接して設けられるため、構造質量局限化で低燃費化期待でき、主翼基部機内への張り出し少なく広い客室荷室設けられるメリット併せ民間旅客機貨物機では定番レイアウトであり続けている。安定性という観点では他の方式比べて不利になるが、安定性運動性トレードオフの関係にあるため、運動性重視する戦闘機のような機種では、プロペラ機時代において特に採用例が多かったジェット機時代には後述理由通常尾翼形式超音速戦闘機での採用例は減ったが、 無尾翼機カナード付きデルタ翼戦闘機では、現代採用例が多い。 中翼機de主翼胴体の(上下方向で)中央部取付けるもの。中翼形式が最も空気抵抗小さいため、初期超音速機採用例が多い。これは超音速機では主翼薄くなり脚を取り付けることが困難になり、これを考慮しなくなったからである。後述理由により通常尾翼超音速戦闘機では廃れつつあるが、近年ベストセラー戦闘機F-16や、カナード付きデルタ機フランスマルチロール機であるラファールや、無尾翼機インド戦闘機テジャスは中翼配置である。開発当時極限までの性能追求したA-12 (偵察機)SR-71は内主翼中央部主脚基部取り付くにもかかわらず中翼であり、XB-70前部胴体ブロックか見れば低翼になり、後部エンジン兵装ブロックか見れば高翼になり、総合すると中翼になる。 高翼機 主翼胴体の上面に取付けるもの。低翼機比べて安定性優れるため、それを重視する機体採用例が多い。また、下方視界優れるため、偵察機地上観測機等でも採用例が見られる。特に1960年代以降の、通常の尾翼形式超音速戦闘機採用例が多い。これは、尾翼主翼より高い位置にある場合高速飛行時に迎え角大きく取るとピッチアップなどの悪影響があることが、前述の中翼形式の戦闘機運用した経験から判明したためである。そのため、高翼形式にして、主翼水平尾翼よりも高位配置するようになったまた、主翼下にサイズ大きな爆弾ミサイル増槽などを吊下するのに都合が良いことにもよる。主翼取り付けたエンジン・プロペラの、地上との干渉異物衝突吸い込み避けたく、機体下部降着装置の短軽頑丈化が望まれる軍用輸送機では、C-123 (航空機)C-130 (航空機)以後高翼機が普通である パラソル翼機en胴体上方支柱を介して高翼配置よりさらに高い位置主翼を傘のように取り付けたもの。主翼をなるべく高い位置取り付けた飛行艇などで採用例がある。支柱支持ではないがパラモーターや、主としてハンググライダー系の超軽量動力機でも、パラソル翼機レイアウトになる事が多い。

※この「主翼取付位置による分類」の解説は、「単葉機」の解説の一部です。
「主翼取付位置による分類」を含む「単葉機」の記事については、「単葉機」の概要を参照ください。

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主翼上反角による、傾きの修正効果

主翼上面エンジン配置形態HondaJetの外観上の最大の特徴は、主翼上面にエンジンを取り付けたそのユニークなスタイルにある。一般的なビジネスジェット機のエンジンは胴体後部に取り付けられるが、HondaJetではそれを主翼上面に配置した。これにより従来は胴体内部に必要であったエンジン支持構造が不要となるため、胴体内のスペースが30%以上も拡大したと同時に、客室内の騒音や振動が軽減され乗り心地の改善を可能とした。また、胴体後部両舷にエンジンを取り付ける場合に比べ、高マッハ数での造波抵抗が小さくなる位置があることをHondaが発見した。一般的な層流翼を用いた解析と実験から、エンジンを主翼上面の最適な位置に配置することにより抵抗発散マッハ数が0.75から0.03程度上昇することが示された。HondaJetの主翼には翼厚比15%の層流翼が用いられており、この主翼単体の抵抗発散マッハ数は0.707程度となっている。この翼型に主翼上面エンジン配置形態を適用することにより、抵抗発散マッハ数は同様に増加すると考察され、HondaJetの最大巡航マッハ数0.72において、主翼上面エンジン配置形態による空力抵抗減少の効果が得られていることとなる。この最適な主翼上面エンジン配置形態を採用しているHondaJetは、クラス最高の最大巡航速度、燃費性能及び航続距離を獲得している。また、造波抵抗を軽減させた主翼上面エンジン配置形態技術の先駆者並びにHondaJetの設計開発の功績が認められ、開発責任者で設計者の藤野道格は2012年に米国航空宇宙学会より「エアクラフトデザインアワード」を、2014年に学術団体「SAEインターナショナル」より「ケリー・ジョンソン賞」を、国際航空科学会議より「航空工学イノベーション賞」を受賞した。自然層流技術

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