警告！この記事を読んではいけない６９「銃」について３５＜飛行機の機動とは＞

前回の記事で、ようやく私の憧れの爆撃機、ＸＢ７０ヴァルキリーにたどり着きました。そして私の好きな爆撃機も列挙できて嬉しい限りです。つまり一人で悦に入っているだけです。すみません💦妄想癖が強くて💦でもまあ、私がこんな奴だって事は、読者の皆さんならとうにご承知ですよね👆

一応爆撃機が終わりましたので、ここからはいよいよ戦闘機と攻撃機に入るのが順序というものなのですが、一旦止まります。戦闘機と攻撃機に入る前に、少々お話ししたいことがあります「飛行機の機動」についてです。機動とも言いますし「挙動」と言ってもよいと思います。

何故このお話しかというと、前回の最後で、ＸＢ７０ヴァルキリーに触れましたが、こういう、どちらかというと、というより完全に「特殊な飛行機」になりますと、その飛行の様子は一般の方々が普通に飛行機に抱くイメージとは、大きく違うのです。

どう違うかを、短い言葉で判りやすく言いますと、ＸＢ７０ヴァルキリーをはじめとし、ＳＲ７１とか、マッハ３級の航空機は「大変機動しにくい」という事です。「機動しにくい」とは、「自由に動けない」ってことです。戦闘用航空機ですから、非常に自由に動けなければいけないんぢゃないの？

という声が聞こえて来そうです。その通りです。全くその通りなんですが、実は飛行機って、我々一般人、というか、我々素人が考えるほど、自由自在に空を飛べるものぢゃないんです。こう言うと「ええっ！？ウソついてんぢゃねえぞ、この野郎っ！」という声が聞こえてきそうですが、これは嘘ではなく、本当の事です。私は本当の事を言ってはいけない場面でも、本当の事を言っちゃう人間ですから、今回も本当の事を言っちゃいます。

飛行機の機動とは

飛行機が、空気という水、つまり流体の中を自由自在に３次元的に動き回れるものであることはすでにお話ししました。空気という流体に翼をぶつけ、というか、翼を乗せて、空気の圧力を、揚力という上向きの力に変えて、上空へ飛び上がり、空を自由に駆け回るのです。

が、自由にと言っても、それは空気の圧力と翼の、物理的に可能な範囲でのことです。どういう事かというと、翼が、あるいは機体全体が空気にぶつかる圧力が強くなりすぎると、物的限界を超えてしまって、翼も機体も破壊されてしまう、ってことです。

例えばです。発泡スチロールの薄い板があったとします。これを手で持って、うちわで扇ぐように動かすと、空気の圧力に負けて、簡単に、パリッと割れちゃいます。これと同じことです。あまりに速度が速いと、空気の圧力は物凄い事になっちゃって、翼も機体も、発泡スチロールの板みたいに簡単にパリッと割れちゃうんです。

これが物理的限界ってやつです。これを超えない範囲でなら、飛行機は空を飛んでいられます。だから、空気の圧力に負けないようにするには、速度が速い飛行機ほど頑丈な機体が必要という事になります。また圧力とは別に、速度が速くなると、空気との摩擦熱も物凄い事になります。

これを避けるためには、熱によって強度が落ちない材料で機体を作る必要があります。まあ、熱の問題は、機動とは少し違う次元のお話しなので、ここでは圧力の事だけ考える事にさせてください。

そもそも飛行機ってのは、空気という流体の中を、その流体の圧力を利用して飛んでいるものです。それはどういう事かというと、皆さんここで、台風の日の風の強さを思い出してみましょう。自分が道を歩いているとします👆雨が降っているので、傘をさしているとします👆風に向かって歩こうとすると、傘を風に向けなくちゃなりません。

傘はそのままだと、風にもっていかれそうになるので、ちょいとすぼめて、つまりとんがらせて、つまり流線形に変形させて、傘のてっぺんのとんがった部分を風に向けて、風の強い圧力を、うしろに受け流そうとしますよね。飛行機で飛ぶってのは、そういう事です。この風の圧力を利用して、丈夫な翼を、うま～く風に当てると、上に昇る力が働いて、重力にすら逆らって、上空に飛び上がることができるんです。

ですが、あまりに風が強いと、ほんのちょっと傘の角度が動いちゃうと、アッという間に傘は風に持っていかれてしまいますよね。持っていかれないように、必死で傘を握りしめると、傘が変形してオチョコになったり、ひどい場合には骨が折れて壊れちゃいますよね。これが物理的限界ってやつです。

飛行機はそういう、非常に微妙なバランスを、うま～く操作して飛んでるんです。さてここで超音速、マッハ３で飛んでいる飛行機を想像してみましょう。マッハ３という事は、音の速度の３倍ってことです。音の速度は、気温摂氏２０度で秒速３４０mですから、秒速１０２０mってことです。

台風の風は３０ｍを超えると、もう普通には歩けません。それが１０２０mです。３０ｍの３４倍です。歩けないどころか、ほんのちょっとした角度の変化で、丈夫な金属の機体も、たちまち木端みじんになるような速さです。このような風の中で、果たして上下左右に自由に動き回れるでしょうか？

それが絶対に無理であること、もうお判りいただけましたね。自分に向かってぶつかってくる秒速１０２０ｍの風に耐えるためには、絶対に動かないように、全く同じ姿勢で、じっと耐えているしかないんです。これがマッハ３で飛ぶ飛行機の機動です。つまり自由に機動できないんです。

飛行機の静安定ということ

あ、もう２２００字を超えてますね💦この項目までたどり着きましたが、この項目は次回のお話しにすることにします💦次回は、静安定とか、機動とか、自動静安定システムとか、旅客機の機動とか、戦闘機の機動とか、そういう、飛行機と空気の関係について、お話ししたいと思います。