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主翼・水平尾翼間隔と重心位置を固定すれば、ある主翼・水平尾翼取り付け角差のとき滑空が最適(沈下率最小)になります。
今回の例ではこのときの主翼迎角(主翼下面の気流に対する角)は6度、主翼・水平尾翼取り付け角差も6度です。このときスムーズな上昇のためのプロペラのダウンスラストは主翼下面に対して8度であるとします。この様子を図に示しています。
滑空時の主翼迎角は6度ですか、その時の気流の流入方向を「滑空時の気流」で示しています。
動力飛行時はダウンスラストの影響で主翼迎角が小さくなります。上昇のある瞬間を考えると主翼迎角は3度になるとします。図ではこのときの気流の流入方向を「上昇時の気流」で示しています。
図に示した3部品(主翼・水平尾翼・プロペラ)を結合するのは胴体・主翼翼台・水平尾翼翼台・プロペラハンガー(コメタル)ですが、それをどう配置するかは設計者の自由です。飛行性能・飛行特性には影響はありません。(わずかな影響の可能性は下記します。)
胴体配置の一例は赤色でしめしました。胴体を「上昇時の気流」の方向に合わせました。
別の胴体配置の例を青色でしめしました。胴体を「滑空時の気流」の方向に合わせました。
主翼取り付け角 水平尾翼取り付け角 ダウンスラスト
青色の場合 6度 0度 2度
赤色の場合 3度 -3度 5度
の関係です。ここではいずれの角度も胴体を基準にしています。
胴体の配置によりこれらの角度は変動しますが、実際の飛行の様子は全く同じと考えていいわけです。このことから、胴体を基準にした主翼取り付け角、水平尾翼取り付け角、ダウンスラストの一つを個別に論じても意味がなく、実際に意味があるのはそれらの間の角度差であることが理解できます。
上に述べたわずかな影響の可能性とは胴体の配置による飛行時の抵抗の差です。
赤の配置では胴体の抵抗は上昇時に小さく、滑空時に大きくなります。青の配置ではその逆です。
青の配置では主翼翼台の抵抗が大い。この抵抗を減らすために主翼を下げると主翼の吹き下ろしの水平尾翼への影響が微妙に変わる可能性があります。赤の配置ではプロペラハンガーの抵抗が大きいでしょう。これを減らすのにプロペラを上に移動すればプロペラ後流の主翼・水平尾翼への影響が微妙に変わるかもしれません。
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