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ビタミンおっちゃんの歴史さくらブログ

STU48 音楽、歴史 などいろいろ

◎飛行機 3 飛行機の構造 2

2013-10-06 10:26:20 | HKT48 AKB48
◎飛行機 3 飛行機の構造 2

航空検査

・自動車の車検に相当するもの
毎年1回必ず受けなければならない
・航空局の検査官による航空検査に合格すると、航空証明書が交付される
・用途(飛行機の使用目的)と運用限界を指定される

★ジェットエンジン

◎飛行機のエンジン

1 ピストンエンジン(レシプロエンジン)
・ピストンの往復運動をクランクシャフトにより回転運動に変えてプロペラを回す

2 ガスタービンエンジン
・高温高圧のガスでタービンを回転させて動力を得る

2-1 ジェットエンジン
ターボジェットエンジンとターボファンエンジンがある

 2-1-1 ターボジェットエンジン…戦闘機に使われる。超音速機に適している

 2-1-2 ターボファンエンジン
  現在のほぼすべての大型・中型のジェット旅客機に使われる

2-2 ターボプロップエンジン…小型機以外のプロペラ機に使われる

2-3 ターボシャフトエンジン…ヘリコプターに使われる

ジェット燃料
○ジェットエンジンに使用される燃料には、ケロシン系(良質の灯油:ジェットA)とワイドカット系(灯油から軽揮発油までの成分を配合したもの:ジェットB)がある

・高度1万mの上空では、気温がマイナス50度以下になり、水分が多いと凍ってしまうため、水分を少なくした純度の高い灯油がケロシンである

・燃料がエンジンにいく前に、エンジンオイルなどで加熱しているから、燃料はゼリー状にならない

・ジェット燃料は、価格が安い、低温になっても粘度が大きくならないこと、発熱量が大きいこと、完全燃焼すること、燃料タンクを腐食させないことなどの特性をもつことが必要になる

燃料タンク
○ほとんどの飛行機は、主翼内部に燃料タンクを入れるか、主翼内を燃料タンク(インテグラルタンク)にしている

○その理由は
1 主翼のつけ根にかかる力(曲げモーメント)を緩和するため

・飛行中は主翼に揚力が働いており上向きの力が働いている。胴体には下向きの力が働いている。主翼内に「重し」のようなものを入れないと、主翼のつけ根に上向きの曲げモーメントだけが作用し、主翼が折れてしまう可能性がある
 主翼内に燃料を積んで重くすることで、主翼のつけ根にかかる力を緩和することができる

2 燃料タンクを重心位置(主翼中心よりやや前方)に近いところに置くことで重量のバランスを保つため

燃料タンクの使用順序は決められている

★飛行機に積む燃料の量

○実際のフライトで、燃料を満タンにして飛ぶことはまずない
飛行計画と機体のトータルの重量から最も適した燃料の量が決められる

○飛行機に積む燃料…以下のものが必要となる
・消費燃料…目的地までに消費する燃料
・代替燃料…代替空港までに消費する燃料
・空中待機燃料…空中待機用の燃料
・予備燃料…例えば、消費燃料の5%の量を予備の燃料とする
・地上滑走燃料…出発ゲートから滑走路まで消費する燃料

フライトにかかるコストの大部分は燃料費であり、長距離フライトでは全飛行コストの90%を占めるという
・余分な燃料を積むと、その燃料を運ぶために燃料を無駄に消費することになる
・機長は、できるだけ最低限の燃料量を採用する

燃料放出装置

旅客機の離陸できる重さと着陸できる重さは違う

最大離陸重量…離陸できる最大の重さ
最大着陸重量…着陸できる最大の重さ

旅客機では、最大着陸重量は最大離陸重量より小さい

・例えば、代表的な値として
エアバスA380 の最大離陸重量は560トン、最大着陸重量は386トン
ボーイングB747 の最大離陸重量は396トン、最大着陸重量は285トン

・着陸時には着陸装置や主翼のつけ根に大きな荷重がかかるため、できるだけ機体の重量を軽くしておく

○離陸した直後、何らかの理由により空港へ引き返さなければならない場合、総重量が最大着陸重量より大きい場合はそのまま着陸することはできない(緊急事態で着陸することは可能であるがリスクがある)
 また、燃料を満載にしても総重量が最大着陸重量を越えない機種の場合は、そのまま着陸することができる

◎緊急時に着陸しなければならない場合、その時点で総重量が最大着陸重量を越える場合は、最大着陸重量以下になるまで燃料を減らして総重量を減らす

・緊急時に燃料を減らすには、燃料タンクのバルブを開き、翼の端にある燃料投棄ノズルから燃料を霧状にして空中に放出する(燃料は蒸発してしまう)
・その場合、放出する高度は1500m以上、場所は海上または原野と定められている

すべての旅客機が燃料放出装置を備えているわけではない

・ほとんどの双発機(DC-9、B737、A320など)は燃料放出装置を備えていない
 緊急着陸しなければならない場合は、上空を旋回して燃料を消費する
 もしくは着陸を強行する場合もある

・3発機(B727など)や4発機(B747、A380など)は燃料放出装置を備えている

・小型機では、最大着陸重量=最大離陸重量なので燃料放出装置は備えていない