V字尾翼

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V字尾翼

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/03/04 14:57 UTC 版)

1950年のV尾翼B35は、モハーベ航空宇宙港の国立テストパイロット学校（英語版）によって運用されている。

航空機のV字尾翼（英語: V-tail）、V尾翼、V字翼、VテールまたVeeテール（バタフライテール（英語: butterfly tail）^[1]またはラドリック（英語: Rudlicki's）のVテール^[2]とも呼ばれる）は、航空機は、従来の垂直尾翼と水平尾翼をV字型の構成に設定された2つの面に置き換える尾操縦面の型破りな配置である。各々の対の表面の後方の端は、ラダーとエレベーターの両方の機能を組み合わせた、ラダーベーター（英語: ruddervator）と呼ばれることもあるヒンジ付き操縦翼面である。

V字尾翼は1930年にポーランドのエンジニアイェジ・ルドリッキ（英語版）^[2]によって発明され、1931年の夏にポーランドの航空宇宙メーカー（英語版）プラージュ・アンド・ラスキエヴィチ（ポーランド語版）によって改造された練習機ハンリオットHD.28（英語版）で初めてテストされた。

概要

実験機のロッキードXFVのX字型の尾翼は、本質的に胴体の上下両方に伸びるV字尾翼であった。

半透明のテドラーで覆われた逆V字尾翼のウルトラフライト・ラゼア（英語版）

従来形

V字尾翼は航空機の設計は、利点にもかかわらず普及していない。大量生産されている最も人気のある従来のV字尾翼航空機は、ビーチクラフトボナンザモデル35であり、多くの場合、 "V-tail Bonanza"または単に"V-tail"として知られている。他の例としては、ロッキードF-117ナイトホークステルス攻撃機やフーガCM.170マジステール練習機などがある。民間航空機のシーラスビジョンSF50ジェットは、V字尾翼を採用した最近の例である。レヘトヴァーラ PIK-16 バサマ（英語版）のようないくつかのグライダーは、V字尾翼で設計されていたが、製造されたバサマは十字尾翼を持っていた。

逆V字形

ブローム & フォス P 213（英語版）ミニチュアファイターは、逆V字尾翼を備えた最初の航空機の1つである。LSIアンバー（英語版） 、ジェネラル・アトミックス Gnat（英語版）、ジェネラル・アトミックス MQ-1 プレデターなどの無人航空機は、後にこのタイプのテールを備えている^[3]。 2000年以降に生産されたのウルトラフライト・ラゼア（英語版）超軽量動力機は、逆V尾翼に後部着陸装置も搭載した特徴を持っている^[4]。

利点

理想的には、従来の3翼型尾翼またはT字尾翼よりも表面が少ないため、V字尾翼は軽量で、ウェットエリア（英語版）が少ないため、揚力誘導抗力（英語版）と有害抗力が少なくなる。ただし、 NACAの調査によると、V字尾翼の表面は、垂直面と水平面への単純な投影よりも大きくなければならない。その結果、総ウェットエリアはほぼ一定になる。ただし、交差面を3つから2つに減らすと、干渉抗力がいくらかなくなるため、抗力が正味減少する^[5]。

単垂直尾翼機高迎角飛行時の胴体後乱流による垂直尾翼機能低下が無くなり、それに備えた垂直尾翼拡大（当然抵抗・質量増加をもたらす）を避けられる。

シーラス Vision SF50、エクリプス 400 、ノースロップ・グラマン グローバルホーク RQ-4無人航空機などのライトジェット航空機では、多くの場合、エンジンが航空機の外部に配置される。このような場合、垂直尾翼がエンジンの排気ガスの影響を受けないようにするために、V字尾翼が使用される。排気ガスの流れを乱し、推力を減らし、スタビライザーの摩耗を増やし、時間の経過とともに損傷を引き起こす可能性がある^[6]。

軍用機では、少なくとも単垂直尾翼機より、側方ステルス性が向上する可能性がある。

短所

1980年代半ば、連邦航空局は安全上の懸念からビーチクラフトボナンザを飛行禁止にした。ボナンザは最初の認証要件を満たしていたが、許容基準を超える速度で、極度のストレスの間に致命的な空中崩壊の歴史があった。このタイプは耐空性と見なされ、ビーチクラフトが耐空性指令（英語版）として構造変更を発行した後、制限が解除された^[7]。

エリアルールに配慮した通常尾翼機では、水平尾翼前縁位置と垂直尾翼前縁位置を前後にずらして抵抗を下げる手法が取られる場合が多いが、V字尾翼ではその手法が取り難くなる（左右の水平尾翼を前後にずらす位稀になる）。

ラダーベーター

ノースロップYF-23グレイゴーストプロトタイプ戦闘機のトップダウンビュー。独特の幅広のV尾翼とラダーベーターを示す。

ラダーベーターは、V字尾翼構成の飛行機の操縦翼面である。それらは、飛行機の尾部を構成する2つの翼型のそれぞれの後縁にある。ラダーベーターの最初の使用はコアンダ=1910のX尾翼であった可能性があるが、この航空機が実際に飛行したという証拠は見当たらない^[8]。後のコアンダ=1911は、X尾翼にラダーベーターを搭載して飛行している^[9]。その後、ポーランドのエンジニアであるイェジ・ルドリッキ（英語版）は、1930年に最初の実用的なラダーベーターを設計し、1931年に改造された練習機ハンリオットHD.28（英語版）でテストされた。

ラダーベーター（英語: ruddervator）は、「ラダー」と「エレベーター」という言葉を組み合わせたもので、従来の航空機の尾翼構成では、ラダーはヨー（水平）を制御し、エレベーターはピッチ（垂直）を制御する。

ラダーベーターは、従来の操縦翼面と同じ制御効果を提供するが、操縦翼面を一斉に作動させるより複雑な制御システムを介して行われる。機首を左に動かすヨーは、ペダルを左に動かすことによって直立したV字尾翼で生成され、左側のラダーベーターを左下に、右側のラダーベーターを左上に偏向させる。反対の場合は右にヨーが発生する。機首上げは操縦桿を後ろに動かすことで生成される。これにより、左側のラダーベーターが右上に、右側のラダーベーターが左上に偏向する。機首下げは操縦桿を前方に動かすことによって生成され、反対のラダーベーターの動きを引き起こす^[10]。

ギャラリー

• 
  ベルギー空軍フーガCM.170マジスターのV字尾翼
• 
  シーラス Vision SF50のV字尾翼
• 
  エクリプス 400のV字尾翼
• 
  RQ-4 グローバルホークのV字尾翼
• 
  XQ-58 ヴァルキリーのV字尾翼

関連項目

• ラダボン
• 尾翼
• 無尾翼機
• 全翼機
• T字尾翼
• ツインテール
• 十字尾翼
• ペリカンテール

脚注

1. ^ Barnard, R.H.; Philpott, D.R. (2010). “10. Aircraft control”. Aircraft Flight (4th ed.). Harlow, England: Prentice Hall. p. 275. ISBN 978-0-273-73098-9 
2. ^ ^{a b} Gudmundsson S. (2013). "General Aviation Aircraft Design: Applied Methods and Procedures" (Reprint). Butterworth-Heinemann. p. 489. ISBN 0123973295, 9780123973290
3. ^ “Blohm & Voss BV P.213 Luft '46 entry”. Luft46.com. 2013年6月1日閲覧。
4. ^ Hunt, Adam & Ruth Merkis-Hunt: Skeletal Remains, pages 64-70. Kitplanes Magazine, September 2000.
5. ^ Raymer, Daniel P. (1999). Aircraft Design: A Conceptual Approach (3rd ed.). Reston, Virginia: American Institute of Aeronautics and Astronautics. p. 78. ISBN 1-56347-281-3 
6. ^ “Cirrus SJ50 Design Notes”. www.the-jet.com. Cirrus Design Corporation (2008年). 2006年12月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年8月14日閲覧。
7. ^ “FAA Airworthiness Directive 93-CE-37-AD as Amended”. Federal Register:(Volume 68, Number 93)Docket No. 93-CE-37-AD; Amendment 39-13147; AD 94-20-04 R2. Federal Register (2003年5月14日). 2008年8月14日閲覧。
8. ^ “L'Aéronautique, Volume 17” (フランス語). L'Aéronautique 17: 333. (1935). https://books.google.com/books?id=ZFfmAAAAMAAJ&q=Rudlicki++Coanda&dq=Rudlicki++Coanda. 
9. ^ Flight (1911年10月). “Flight 28 October 1911”. 2011年1月11日閲覧。
10. ^ Eckalbar (1986年). “Simple Aerodynamics Of The V-Tail”. 2008年8月13日閲覧。

外部リンク

• ジョン・エッカルバールの「フライング・ザ・ブナ・ボナンザ」からのV尾翼の単純な空気力学

表 話 編 歴 航空機部品および航空機システム（英語版）
機体構造	圧力隔壁 カバネストラット（英語版） キャノピー クラックアレスタ（英語版） 航空機ドープ（英語版） 航空機ファブリックカバー（英語版） 航空機フェアリング（英語版） フライングワイヤー（英語版） フォーマー（英語版） 胴体 ハードポイント インタープレーンストラット（英語版） ジュリーストラット（英語版） 前縁 リフトストラット（英語版） ロンジロン（英語版） ナセル リブ (航空工学)（英語版） 翼桁 ストレススキン（英語版） ストラット 後縁（英語版） 翼付根 翼端 ウィングボックス（英語版） スタビライザー 尾翼 水平尾翼 垂直尾翼 V字尾翼 T字尾翼 十字尾翼 ツインテール トリプルテール
フライトコントロール（英語版）	オートパイロット 電気油圧アクチュエータ（英語版） フライトコントロールモード（英語版） フライ・バイ・ワイヤ ガストロック（英語版） 水平尾翼 カナード たわみ翼 ヨー・ダンパー 操縦桿 センタースティック（英語版） サイドスティック（英語版） 人工感覚装置（英語版） 失速警報装置 スティックプッシャー（英語版） 動翼 補助翼 昇降舵 方向舵 スポイラー デセレロン（英語版） エレボン フラッペロン スポイレロン トリムタブ サーボタブ エアブレーキ (航空機)（英語版）（空力ブレーキ） ダイブブレーキ (Dive brake)
空力	能動空力弾性翼 アダプティブコンプライアントウィング（英語版） アンチショックボディ（英語版） チャンネルウィング（英語版） ドッグトゥース リーディング・エッジ・カフ（英語版） ストール・ストリップ（英語版） ストレーキ リーディング・エッジ・エクステンション（英語版） 可変翼 ヴォルテックスジェネレータ ボルティロン（英語版） ウィングフェンス（英語版） ウィングレット フラップ ブローフラップ（英語版） ガーニーフラップ クルーガーフラップ（英語版） ガウジフラップ（英語版） リーディング・エッジ・フラップ（英語版） リーディング・エッジ・スラット（英語版） リーディング・エッジ・スロット（英語版）
アビオニクスおよび航空計器システム	航空機衝突防止装置 (ACAS) エア・データ・コンピュータ (ADC) 対気速度計 マッハ計 高度計 アナンシエータパネル（英語版） 姿勢指示器 方位磁針 コース偏差インジケーター（英語版） 電子飛行計器システム (EFIS) エンジン計器・乗員警告システム (EICAS) 飛行管理装置 グラスコックピット GPS 飛行方位計 水平位置指示装置 慣性航法装置 (INS) ピトースタティックシステム（英語版） 電波高度計 空中衝突防止装置 (TCAS) トランスポンダ ターン・アンド・スリップ・インジケーター（英語版） 昇降計 ヨーストリング（英語版）
推進装置	オートスロットル FADEC ガスコレーター（英語版） NACAカウリング（英語版） スラストレバー 逆推力装置 タウンエンド・リング 推力式単排気管 航空機燃料システム（英語版） 燃料タンク ドロップタンク 自動防漏燃料タンク ウェットウィング 機上不活性ガス生成装置 インテーク ショックコーン スプリッターベーン インテークランプ（英語版） ダイバータレス超音速インレット
着陸装置および制動装置	航空機用タイヤ（英語版） テールフック オートブレーキ（英語版） 従来の着陸装置（英語版） ドローグパラシュート（英語版） 降着装置 着陸装置エクステンダー（英語版） オレオストラット（英語版） 三輪車着陸装置（英語版） ツンドラタイヤ（英語版）
脱出システム	射出座席 脱出クルーカプセル
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「垂直尾翼」の記事における「V字尾翼」の解説

詳細は「V字尾翼」を参照 V尾翼には、明確な垂直尾翼または水平尾翼がない。同時に方向舵（ラダー）と昇降舵（エレベーター）を兼ねる事となり、ラダーベーターとして知られている操縦翼面に統合される。配置は文字Vのように見え、蝶の尾としても知られている。ボナンザモデル35はこの構成を使用する。F-117 ナイトホーク、ノースロップYF-23およびリチャード・シュレーダー（英語版）のHPシリーズの自家製グライダーの多くも同様である。