飛行機が実用化できた最大のポイントは操縦性の確保だったといわれます。ライト兄弟が飛行機を発明したことになっていますが、実際はその前に何人もの学者が理論を構築し、多くのチャレンジャーがフライトを試みています。ライト兄弟は、飛行機の発明者ではなく、動力付飛行機で初めて飛んだ人であり、飛行機の操縦機構を発明した人であり、飛行機の事業化に成功した人なのです。
空中を浮遊できたとしても、行き先を決められなくては実用的ではありませんし、危なくて仕方ありません。もちろんパラグライダーもそのための仕組みを持っています。
パラ未体験の方のために、ちょっと解説します。
布で出来た翼は、たくさんの紐で搭乗者のシートの腰の辺りにつながれています。紐の長さは翼の形状が設計どおりになるよう、決められています。翼の一番後ろについている紐だけは別格で、ブレークコードと呼ばれ左右別々に手で持つハンドルにつながっています。このハンドルを下へ引くと翼の後縁が引かれて、下へ曲がります。上へ曲げることは出来ません。構造的にはそれだけなんです。
右へ曲がりたければ右のブレークコードを引きます。左のときは左です。初めての体験フライトの前にしっかり教えられます。
では右旋回を始めます
右のブレークを引きます。
右の後縁が下がります。
右翼の断面形の湾曲が大きくなります。
湾曲が大きいほうの右の揚力が増えます。
右が上へ持ち上げられます。
左へバンクします。
右を引くと左へバンクすることになります。
あれれ?。
旋回を修正する前にもうひとつ。
旋回するためには、体重移動が基本です。ハンググライダーやウルトラライトプレーンでは操縦機構を持たず、パイロットの体重移動のみでコントロールする飛行機もあるくらいです。パラグライダーにはブレークコードという操縦索がついていますが、体重移動だけでも大きな旋回は出来ます。ほかの事で両手が塞がっているときは、体重移動だけで方向を修正します。
では、右へ旋回する場合を考えます。
バイクでもスキーでも、パラでも旋回の内側、右へ体重をシフトします。
右が重くなります。右が下がります。右へバンクします。
ここまではいいのですが、
右へ体重をシフトすれば、右の翼の翼面荷重が増加し、左が減少します。
すると右の翼が早く走り、左の翼が遅れます。機体は右へバンクしますが、左へ進路を変えます。
逆じゃねえか!
これを考え出すと夜眠れなくなっちゃうんです。(ギャグが古いのは承知)
ブレーク操作のときと同じで、確かに経験とは逆のことを言ってます。
個々の動きはそれで正解なんです。アドバーストヨーなんていって、旋回について回る由々しき現象です。これを押さえるために、硬い飛行機でもパラでもいろいろ工夫をしています。
パラの旋回は、実際には体重移動とブレーク操作を一緒にやります。特に強いサーマルの中で急旋回をするときは、ほとんど内側だけに乗っているようなウエイトシフトと、普段使わないようなところまでブレークを引きます。不自然な姿勢で、重いブレークを一生懸命おさえて、揺れに耐えていると、如何にもスポーツしてるな、と実感します。
それはそれとして、内側のブレークを引いて揚力が増加し、持ち上がろうとする力を体重シフトで抑え、さらに内側を下げバンクをかけます。体重シフトして重くなり前へ走ろうとする内側をブレークコードを引いて内翼にブレーキを掛け抑えます。と同時に機体を進行方向へ向けます。翼は今までの進行方向とは違う方をむき、横滑りをしますが、バンクにより止められます。パイロットは慣性でそのまま行こうとしますので、横滑りが止まるまでさらにバンクがついて、旋回が始まります。そのままの力関係を維持すれば旋回は続き、パイロットは遠心力で翼の中心より外側に維持され、バンクも維持されます。所望の方向の少し前ですべてニュートラルポジションに戻せば、目標に向いたところで旋回が止まり直線飛行に移れる、という実に厄介なことなんです。字で書くと。
事はついでに体重移動だけで旋回すると、体重シフトとは逆に旋回してしまうように思われたかも知れません。いえ大丈夫です。体重をかけるとかけた方が前進するというのは事実です。がほんのわずかです。そのときバンクがつきますので、翼面に垂直に発生する揚力の方向が真上ではなく、体重側へ傾きます。揚力が重さを支える真上と体重側へ水平に引く力に別れるので、幾分沈下を早めながら、体重側へ引かれて円を描きます。
単純な直線飛行に比べ、旋回はなんとも複雑な動作をしています。前進にブレーキをかけたり、揚力の一部を方向転換に使ったりします。これが大きなロスとなり、その上バンクをつけるということは、実質的な揚力の元となる水平面への投影翼面積を減らすことになるため、揚力が減り大きな沈下を伴います。理想的な旋回とは、問題を克服して沈下が最も少なくなる旋回です。
要はブレーク操作と体重移動の絶妙なバランスで旋回するわけで、バイクやスキーとよく似ています。バランスがうまく取れなくても転倒するわけではなく、予定外のそれなりの旋回に入るだけです。、広い空間では電柱にこすったりすることはありませんので、深刻なことではありませんが、イメージしたとおりに進路を取れれば気持ちいいし、効率よくサーマルを利用することが出来、他機より早く尾根上にたどり着ける、ということです。
スピードが落ちたときに、体重移動をしないでブレークだけ大きく操作すると、内側の翼の速度が落ち、さらに翼の湾曲が大きくなるため失速しやすい翼形なってしまい、ついには内側だけ失速し、片翼だけバックを始めます。翼が頭のてっぺん辺りを中心にクルクルまわる、ネガティブスピンをはじめ、止めようがない状態に入ることになります。めったにありはしません(一度もみたこともない。)が、こうなったら早めにレスキュウパラシュートのお世話になってください。
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