飛行機はなぜ飛ぶのでしょうか？

飛行機はなぜ飛ぶのでしょうか？

主翼の上下にできた気流の気圧差で浮力を生み、昇降舵でケツを下げることで機種が上がり飛ぶことになるのでしょうか？

それともジェットエンジンをひたすら地面に噴射し続けて浮き上がるのですか？

自動着陸の場合、操縦士は寝ててもOKなのですか？

それともオートパイロットのパラメータなどを真剣に監視しながら慎重に着陸するのですか？

No.3 ベストアンサー 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2016/12/23 08:54

>>気流の気圧差で浮力を生み　→　揚力ね

ベルヌーイの定理より、翼の上面と下面の圧力差で出来、上に持ち上げる力(揚力）によって浮かぶ。

翼の上面の空気の流速の方が速いからベルヌーイの定理より・・なんだけれど、何故上面の方が速いか、の説明は簡単でもない。

小学生向けの解説に「翼の断面カーブは上が膨らんでいる。上下に分かれた空気が同時に後ろで出会うから、上面の長い距離を進む空気の方が速い」と間違った説明が多い。

これだと、紙ヒコーキが飛べない。

ではベルヌーイの定理だけで飛んでいるかと言うと、そうでも無い。
それだけで飛んでいるから、背面飛行したら墜落してしまうが、現実にはそんな事が無い。

実際にはクッタ・ジューコフスキーの定理で計算される揚力になるのだが、クッタの条件という物が自然に成立して、上面の方が空気の流れが速くなる。

この条件が成立するには、翼の断面の後方は尖ってないといけない。
後方が丸くなってると、飛行機は飛べない。

>>飛行機はなぜ飛ぶのでしょうか？

・翼の断面の前方が丸く、後方が薄く尖っている。
・クッタの条件が満たされ、翼の上面の空気流速が大きくなる。
・ベルヌーイの定理による、クッタ・ジューコフスキーの定理で計算される揚力が翼にかかる。


>>自動着陸の場合、操縦士は寝ててもOKなのですか？
そこまで完璧では未だ無い。

この回答へのお礼

なるほど・・・
ありがとうございます。

お礼日時：2016/12/24 05:01

No.6 回答者： phj 回答日時： 2016/12/23 11:45

自動着陸であっても操縦士は監視していて、自動着陸の条件から外れたらすぐに手動に戻せるようにしています。

たとえば着陸時にバードストライクしたら自動では降りることができないからです。

逆に離陸は未だに自動化されていません。着陸ができるのですから離陸も自動化するのは簡単なのですが、離陸時は着陸時以上にトラブルが起きやすいからです。

離陸時は飛行機に燃料が満タンで、飛び上がった実績が無い（上空にいれば翼が折れない限り、エンジンがだめになってもある程度飛び続けられます）状態では、飛び上がって安全な高度になるまで一瞬も気が抜けないからです。また、離陸中にトラブルがあって、中止にする場合の確認はまだ人間のほうが能力が上なのです（たとえば滑走路上の障害物を検知できるセンサーはないし、臭いを感知して異常を知る能力も飛行機（自動操縦）にはありません。そういう点で「人間」というのはセンサーの塊であり、同時にパイロットは訓練された判断ができるコンピューターでもあるのです。

この回答へのお礼

離陸時は高度が1,000ft以上になればオートパイロットにするそうです。
ありがとうございます。

お礼日時：2016/12/24 05:10

No.5 回答者： zircon3 回答日時： 2016/12/23 10:47

参考に。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%A3%9B%E8%A1%8C …
https://www.jal.co.jp/entertainment/knowledge/ag …

自動操縦で着陸できるかどうかは飛行機の設備と空港側の設備によります。
可能な場合も、基本は車の運転支援システムと同じであくまで主体は人（操縦士）です。機械が適切な動きをしているか常に監視し、「ん？」と思った際はすぐに修正できるようにしていなければなりません。
テレビのバラエティー番組などで面白おかしく誇張して説明されていることを鵜呑みにしてはいけません。:-)

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A8%88%E5%99%A8 …

参考まで。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時：2016/12/24 05:07

No.4 回答者： tsuribakakinkin 回答日時： 2016/12/23 10:41

No3の方の回答で良いのでしょうが、ぶっちゃけてしまえば、

＞主翼の上下にできた気流の気圧差で浮力を生み（浮力＝揚力）
これでだいたい合ってますよ。
エンジンは、ジェットであれプロペラであれ、この揚力を得るための推進力（前に進む力）です。
（ちなみに、グライダーは自ら推進力を得る手段がないので、離陸のためには車で引いたりする必要があり、長時間飛べません）

あと、飛行機の飛行姿勢を見ているとわかりますが、基本的には前方が少し上を向いています。
これは、揚力をアップさせるためです。
（扇風機の前で、何かの板（木の板や下敷きで良い）を風に対して水平に持った状態から、少し傾けてみると浮き上がる感覚があると思いますが、原理は同じです）

＞ジェットエンジンをひたすら地面に噴射し続けて浮き上がる
ハリアーやF-22（だったかな？）のような垂直離着陸が可能な飛行機は、これで離陸することもあります。
ただし、飛行時は前者の理屈になります。

ちなみにヘリコプターのローター（上部のプロペラ）も、基本的には飛行機の翼と同じ構造で、回転させることで揚力を得ています。
が、地面と水平に回転させているだけでは、上下することしかできません。
この時、少し前傾になれば揚力が少し後ろに流れて前進し、後ろに傾けばバックします。

オートパイロットは「理論上は離着陸もできる」と聞いたことありますが、実際には、指定したコースと速度を守るだけにしか使っていません。
旅客機の場合、離着陸時と揺れが予想されるときは、シートベルトの着用が指示されます。
安定して飛行できるときは外しても良い時間になりますが、オートパイロットはこの「安定して飛行できる時間」だけでしょう。
・・・ただ、オートパイロットの時でも、寝てると怒られるらしいですよ（苦笑）

この回答へのお礼

ありがとうございます。
１フライトにつき、操縦士が操縦桿を実際に操作するのは7分くらいだそうですよ。

お礼日時：2016/12/24 05:06

No.2 回答者： housyasei-usagi 回答日時： 2016/12/23 00:27

主翼の上下に出来た気流の気圧差で揚力（浮力はどちらかといえば，水に浮くとかの場合）を得て浮き上がります。

ジェットエンジンは，滑走路で速く進むことにより揚力を稼ぐ。速度があるところに（機種により違う）なると浮く。
　旅客機乗ればわかりますけど，離着陸の場合，フラップと言われる羽を大きく伸ばしています。そして，高度が上がる段階で格納していく。低い速度でも十分な揚力を得られるように，主翼の形を変化させていると言えばよいのでしょうか。

＞ジェットエンジンをひたすら地面に噴射し続けて浮き上がるのですか？
　戦闘機などで，真下に空気などを噴射して垂直上昇できるものもありますけど，これは例外だし，ジェットエンジンを直接下方向へ噴射しているのではないようですね。
　旅客機のエンジンで下向きなんて見ないでしょう？

＞自動着陸の場合、操縦士は寝ててもOKなのですか？
　パイロットでないけど，巡行中は自動運転もあるかと思う。速度と方向だけ指示すればいいから。
　ただ，着陸が出来るほど科学は進歩していないでしょうね。

この回答へのお礼

以下の２条件下で自動着陸やってるって聞いたことあります。
①濃霧等で前方視界が非常に悪い時。
②飛行機にとって気象条件などが最良の時（自動着陸技能の実践テスト）。
m(_ _)m

お礼日時：2016/12/23 00:43

No.1 回答者： ステレン 回答日時： 2016/12/22 23:51

満員の乗客、ある人は初めての海外旅行でワクワク、ある人はハネムーンで海外に、ある人は仕事で現地に着いたら、あーしようこうしようと考えて、沢山の人の気持ちがこもっています。

飛行機が滑走して最大速度になって、もう滑走路が無くなって、このまま走ってると大惨事になる、逃げ場は？
となって、空しか無いから飛び上がるんです。

今の自動操縦はパイロットが寝てても、意識を失っていても、安全に着陸できます。

この回答へのお礼

そうかぁ！飛び上がるしか選択肢ないから飛ぶんかー。
パイロットの大半が勤務中に寝落ちしたことがあるそうですよ。

お礼日時：2016/12/23 00:32