ヘリコプターは空中でどのように速度を調整するのでしょうか?

ヘリコプターのパイロットは、いわゆるサイクリック制御入力と集合制御入力の間の微妙なバランスを維持することによって加速および減速します。

固定翼機とヘリコプターはどちらも空を飛びますが、飛行の実現方法と制御方法はまったく異なります。 ヘリコプターの水平加速と減速には、同時に動作する複数のシステムが関係します。

ヘリコプターのメイン ローターは、機体の上部にある制御システムに取り付けられた大きなブレードの集合体です。 そのローターは、横方向の推力を生成する最終的な役割を果たしており、サイクリック制御とコレクティブ制御という 2 つの主要な制御の影響を受けます。

簡単に言えば、サイクリックはヘリコプターの飛行方向を制御するコックピットの「スティック」です。 ヘリコプタがホバリングしている場合、スティックを使用してヘリコプタを前方、後方、または左右に動かすことができます。

一方、コレクティブは通常、コックピットにあるレバーで、すべてのメイン回転ブレードのピッチ角を同時に制御し、ローターブレードによって生成される総揚力を増減させます。 したがって、水平飛行では、集合位置の変化によりヘリコプタが上昇または下降します。

速度を上げて加速するには、パイロットがサイクリックを前方に押し、メイン ローター ディスクの前部を下向きに傾けます。 この前傾により、力の一部が揚力から推力に変換され、ヘリコプターが空中でより速く推進されます。 ただし、この操縦にはトレードオフが伴い、同時に高度も低下します。 ヘリコプタが前進速度を得るにつれて、揚力と推力の再配分により降下します。

したがって、加速中に安定した高度を維持するには、コレクティブ レバーの位置をある程度変更する必要があります。 これは、ヘリコプターのパイロットが飛行経路の劇的な変化を避けるために、加速と高度制御の間の適切なバランスを継続的に見つけなければならないことを意味します。 サイクリックとコレクティブの両方を徐々に調整することで、安定した高度を維持しながらスムーズな加速を実現します。

逆に、パイロットはサイクリックに緩やかな後方圧力を加えて減速し、速度を下げます。 これにより、ローター ディスクの後部が下向きに傾き、ヘリコプターの前方への勢いに対抗する後方への推力が生成されます。 同様に、この操縦には二次的な効果があります。ヘリコプターは高度を獲得します。これは一般にバルーニングと呼ばれます。

減速中の高度変化に対処するには、パイロットはコレクティブを下げてヘリコプターが上昇しないようにする必要があります。 さらに、推力の変化がヘリコプタの向きに影響を与える可能性があるため、パイロットはヘリコプタの向きを維持するためにペダルを調整する必要があります。

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スムーズな加速と減速を実現するには、すべての制御入力を正確に調整する必要があります。 バランスの取れた制御された飛行を確保するには、パイロットはサイクリック調整、コレクティブ調整、およびペダル調整をシームレスに組み合わせる必要があります。 突然の動きや協調性のない動きは飛行状態を不安定にする可能性があるため、これらの制御を習得することが不可欠です。

飛行訓練中、意欲的なヘリコプターパイロットは、これらの複雑な操縦を習得するために多大な時間と労力を費やします。 彼らはすべての飛行制御を同時に管理することを学び、スムーズで制御された速度調整に必要な筋肉の記憶と反射神経を発達させます。

現実世界のシナリオでは、パイロットはさまざまな飛行条件に直面し、他の点では同じ加速または減速を達成するために制御入力を調整する必要があります。 たとえば、ヘリコプターが向かい風に向かって飛行すると、空気抵抗が増加し、対地速度が低下する可能性があります。 それを補うために、パイロットはエンジン出力を増加し、静止空気で使用する出力と入力設定と比較して周期的入力と集合的入力を調整する必要がある場合があります。

周期制御および集合制御技術を習得すると、パイロットはさまざまな飛行シナリオを操縦する際に、自信を持ってスムーズに対気速度を調整できるようになります。