グライダーはエンジンを持たないエアロダインです。滑空の練習は滑空です。
これは、非常に低い滑空角を実現する、非常に長く伸びた揚力面を備えた航空機です。操縦はロール、ピッチ、ヨーの3軸を制御することで行われます。
打ち上げ
グライダーはいくつかの方法で空中に飛ばすことができます。最も一般的なのはタグと呼ばれる飛行機による牽引で、 2 番目に一般的ではないのはウインチで、最後にさらにまれですが、固定またはほとんどの場合格納可能なモーターのおかげで独自の手段でモーター グライダーについて話します。ラジコングライダーは高い位置から手で飛ばすか、平地ではバンジーコードで飛ばします。
主な構成要素
1 人乗りでも 2 人乗りでも、3 つの重要な部分があります。
- 翼:その機能は機械の揚力を確保することです。翼を広げると 13 ～ 31 メートルになり、羽根とも呼ばれる 2 枚の翼で構成され、揚力をもたらします。これらの両端の後縁 (翼の後部) には、ロール軸の傾きを制御するエルロンがあります。
各翼にはエアブレーキが装備されており、これは機械の沈降率を高める機能を持つ装置です。最も効率的なモデルには、高揚力装置と呼ばれることもある曲率フラップも装備されており、その機能は、低速で正 (下向き) に回すと揚力が増加し、高速で負 (上) に回すと抗力を減らすことです。
空気力学の研究によりこの技術は進歩し、現在では境界層を剥がしたり貼り直したりするための装置が発見されています。今日はブロー（境界層の再接着を可能にする）に使用され、明日にはこの境界層の吸引にも使用される小さな穴の表面のプロファイルを観察することができます。これらのデバイスは、飛行範囲全体(迎角に応じた最小速度と最大速度) のパフォーマンスを向上させることを目的としています。
- 胴体:その機能はパイロットを運び、保護することであり、水平尾翼と翼との接続により 3 軸の制御が保証されます。ヨー、ロール、ピッチ。この円筒形の中央部分は長さ 6 ～ 10 メートルで、前部にコックピットがあり、その下に着陸装置があります。
- 水平尾翼:その機能は、ピッチ軸とヨー軸の安定性と制御を確保することです。現在では、方向舵 (ヨー制御) と昇降舵 (ピッチ制御) を担う、「T」字型に配置された固定の垂直面と水平面で構成されています。歴史的には、尾は十字と「V」字型 (バタフライ テール) にも配置されていました。
グライダーの建造
歴史的に、さまざまな種類の製造は次のように分類できます。
- 木とキャンバスの構造（古い）：木の構造は軽いキャンバスで覆われています。
- 木材と鋼管の混合構造。
- 全金属、アルミニウム合金構造（まれ）。
- グラスファイバーまたはカーボンと樹脂で作られた、いわゆる「プラスチック」構造。この技術により、優れた表面仕上げが得られ、性能が向上するため、現在最もよく使用されています。
飛行計器および装備品
2003 年にフランスで義務付けられた操縦支援システムと機器は次のとおりです。
補完的な手段は次のとおりです。
- 無線;
- 高度計、バリオメーター、タコメーター、衛星測位、飛行時間、自律性などの主な機能を統合したフライトコンピューター。
- 毛糸。
- 特定のデバイスのトランスポンダー。
- 特定の装置上の衝突防止装置 (この装置は GPS と他の装置用の送信機で構成され、軌道が収束した場合にパイロットに警告します)。これらの中で最も一般的なのは FLARM です。
最後に、パイロットは通常、パラシュートを持っています。これは、フランスを含む特定の国で義務付けられています。
グライダーの性能パラメータ
各タイプのグライダーは、性能、特にフィネスと沈下速度と、操縦のしやすさ、速度範囲全体にわたる健全で均一な動作、事故時のパイロットの保護、組み立ての容易さ、およびその他の基準などの妥協点となります。解体の内容やその原価など。
フィネス
- フィネスとは、穏やかな空気の中で航行できる水平距離と垂直距離の比です。高度 1,000 メートル (1 km) の損失で 30 km 移動すると、滑空比は 30 になります。
| 数桁の最大のフィネス | フィネス |
|---|---|
| 非常に古い機械 (1931 年の Grunau Baby の繊度は 17) | 20 |
| 60年代の競技用グライダー | 35 |
| 現在の標準クラスのグライダー | 45 |
| 現在のフリークラスグライダー | 55～60 |
| ETAグライダー（翼幅30m） | 70 |
速度
- 最大滑空速度: このパラメータは、グライダーが風上に移動する必要がある場合 (地面に対して速度が低下し、見かけの滑空速度が低下する)、または迅速に脱出することが重要な下降気流ゾーンを横切る場合に重要です。
- 1950 年代のグライダーの時速 60 km
- 現在のグライダーでは 90 から 100 km/h まで
- 極速度: 水平速度 (横軸) と垂直速度 (縦軸)を結ぶ曲線です。 「フラット」であればあるほど、グライダーは速度が上がったときにその繊細さを維持できます。この曲線には上記の 2 つのパラメータ (最大滑空と最大滑空速度) が含まれていますが、グライダーの全体的な特性についてより優れた情報が得られます。
- 最小沈降速度、つまり可能な最低の降下速度。この速度が低いほど、グライダーはより早くサーマルに上昇し、弱いサーマルを利用できるようになります。
- 最低速度: 飛行速度が遅いほど、狭いサーマルをうまく活用できます。
- 最高速度を超えてはなりません。この特性は、上昇気流が頻繁で強力である例外的な気象条件でのみ重要です。記録的な距離と速度の飛行には不可欠です。
ローリング操縦性
- ロールレートは、グライダーが旋回に入るとき、または旋回から出るときの最大角速度です。高いロールレートは、狭いリフトや途切れ途切れのリフトを利用できるようにするのに役立ちます。
現在の公演・記録
現在、最も効率的なマシンは、究極（ETA）で 60 から 70 のフィネスを示しますが、最も技術的に進んだメーカーは、技術的には今日でもフィネス 100 のマシンを製造できると主張していますが、これはまだ神話のフロンティアです。標高1,000メートル。つまり、天井高約2,200 メートルが一般的である温帯気候帯の平原を 1 日飛行する場合、理論上の自律飛行距離は220 キロメートルとなります。
バラストまたはバラスト
一部のグライダーには、グライダーをバラスト（重量を軽減）するための水を運ぶためのタンクが装備されています（低温条件で飛行する可能性がある場合は、不凍液を含む水）。この追加の重量の目的は、最大滑空速度を高めることです。実際、フィネスは特定の入射角で最大になります。重量が大きい場合、この入射角での揚力に必要な速度は大きくなります。したがって、グライダーを重くすることで、極速度をより高速方向にシフトすることが可能になり、競技での速度の点でも、下り坂や向かい風での接続の点でも有利になります。
欠点は、最小落下速度が大きくなり、より大きな水平速度で得られることです。その結果、上昇速度が低下し、狭いリフトを利用することが難しくなります。
通常、このバラストは飛行中に排気できます。これには 2 つの理由があります。気象条件がバラストのない機体により適している場合にグライダーを軽量化するため、そして何よりもバラストを付けた状態での着陸を避けるためです。過剰な重量により、ハードランディングの場合に機械が損傷する可能性があります。さらに、進入速度が速くなり、ロール長も増加するため、田園地帯への着陸には非常に不利になります。
グライダーが搭載できるバラストの重量は次のように異なります。
- LS-1D：30リットル×2
- ニンバス 4: 300 リットル
単座グライダー
- Alexander Schleicher K8: セミアクロバティックなトレーニング用の一人乗り。木材、キャンバス、金属チューブで作られています。 1957 年に初飛行。フィネス: 27 ～ 72 km/h。最小落下: 0.65 m/s。 1,000部以上が作られました。現在でもプレジャーグライダーとして、ローカル飛行で広く使用されており、軽天候での優れた特性を備えています。
- SZD-24 Foka および SZD-32 Foka-5: 1960 年代の木製とキャンバス製の標準クラスのグライダーは、これまでに (ヤン ブロブリュースキーの手によって)世界チャンピオンの称号を獲得した唯一の標準グライダーです。フリークラスで！
- Swift S1: 高度な曲技飛行用に設計された一人乗り。
- Pégase C101: 単座プラスチックグライダー。これは、最も普及しているわけではないにしても、クラブで最も一般的な改良グライダーの 1 つです。
二人乗りグライダー
- ASK 13: 1950 年代の 2 人乗りの木製と帆布のグライダー。今でも基礎訓練によく使用されています。
- SZD-9 ボシアン (コウノトリ) 2 人乗りの木製とキャンバス製。1950 年代のもので、現在も東ヨーロッパでトレーニングに使用されています。
- ブラニク L-13 および L-23: チェコの金属製二人乗りグライダー。アメリカで人気。
- ASK 21: 学校や開発に広く使用されている二人乗りのプラスチック製グライダー。これは、フランスの航空法規に基づく「認定曲技飛行」を受けた数少ないグライダーの 1 つです。
- WA30 Bijave: キャンバスで覆われた金属メッシュ胴体を備えた木材とキャンバスのグライダー。 ASK 13 などの小さなクラブで広く使用されているオールドスクール グライダー (1960 年代のデザイン)。徐々に、アライアンス 34、ASK 21、またはツイン アスティルなどのプラスチック製のスクール グライダーに取って代わられています。
- SZD-30-2 プチャッチ (フクロウ、大公): 二人乗りの学校。これは、基本的な曲技飛行訓練用のもう 1 つの二人乗りグライダーです。
- Pilatus B4: 1970 年代に製造され、スイスで大成功を収めたアルミニウム製グライダー。滑空比は約 35 で、「曲技飛行認定」を受けています。
- Fox MDM-1: 高度な曲技飛行トレーニング用の 2 人乗りで、単独でも優れています。
- マリアンヌ C201B: 学校や高度な訓練に広く使用されている二人乗りのプラスチック製グライダー。この重いハンドルのグライダーは、初心者でもアクセスできる競技用マシンを作成するという野心的なフランスのデザインの結果です。これは翼幅 18.55 メートルのグライダーで、最大滑空比は 40 です。
- Gross「Twin Astir」G103: 学校や高度な訓練に広く使用されている二人乗りのプラスチック製グライダー。
グライダーの種類
フリーフライトグライダーとラジコングライダー
多くの場合、飛行機やグライダーのパイロットが初めて操縦する機体になります。自由飛行では、グライダーは飛行速度に合わせて設定されます。ラジコン操縦では、パイロットは自分が搭乗しているかのようにグライダーを操作できます。双方向無線機 (エレベーターと方向) を必要とする「2 軸」グライダーが登場し始めています。この場合、回転を得るために誘導ロールを引き起こすのはステアリングのたわみです。より高度なグライダーには、3 軸 (ピッチ、ロール、ヨー) の古典的な制御があり、場合によっては、ロールとヨー、またはその他の 2 軸でエアブレーキまたはミキシング制御を備えています。
足踏みグライダー
振り子の翼
振り子翼は、制御面ではなく、重心を移動することによって制御されます。
「3軸」グライダー
これらは 3 つの軸すべての制御面によって制御される航空機です。これらは超軽量グライダーのカテゴリーに分類されます。パイロットは機械を運びます。離陸は斜面を走行することによって実行され、補助ジョイスティックで舵を制御できます。機体が飛行すると、パイロットは足をフェアリングに押し込み、古典的な舵ペダルを使用します。
斜面飛行やサーマル飛行に適しています。速度が遅いため、小さな上昇気流を利用する可能性があります。一部のモデルでは、スパイラルの直径がわずか 60 メートルです。 [ 1 ]
一部のモデルの性能は以下の通りです。
- ULF 1 (1977): 16 ～ 55 km/h のフィネスと最小落下 0.8 m/s [ 2 ]
- Swift (2007):全翼型、超軽量、足踏みまたはモーター離陸、後退翼 (ホルテン翼に関連) には翼端舵が装備されており、最新の「軽量」バージョンでは操縦が 3 軸で行われます (以前は 2 軸でした)。 [ 3 ]フィネスは 27 – 75 km/h、VNE は 120 km/h、最小落下速度は 0.8 m/s [ 4 ] 。テキサス州ザパタのマンフレッド・ルーマーがスウィフトで樹立した777kmの距離記録を挙げてみましょう。
- Archeopteryx (2007): フィネス 28 ～ 55 km/h、翼の荷重に応じて失速速度 30 ～ 35 km/h、VNE 130 km/h、最小落下速度 0.44 ～ 0.51 m/s (翼の荷重に応じて) [ 1 ] http://www.ruppert-composite.ch/
- カーボンドラゴン (アマチュアビルド)
基本的なグライダー
これらは非常にシンプルで安価な軽いグライダーで、斜面を転がるだけで離陸することができます。また、グライダーを空中に飛ばすために知られている他の手段（マイクロライトや飛行機による牽引、車による牽引、ウィンチ、バンジーコードでの牽引）によっても離陸することができます。 + 傾斜)。 [ 5 ] 、 [ 6 ]
全翼型グライダー
これらは主にフォーベル[ 7 ]とその性能が最も効率的なモデルの場合、古典的な競技用グライダーに匹敵するマルスケなどの派生型です。
- 興味深い特徴: 非常に優れた安定性、非常に強い[ 8 ] 、未知のスピン、非常に穏やか、またはターン中でも失速さえしません。
- この式の欠点: センタリング範囲の減少、高揚力はほぼ不可能、エレベーターでの動作により、従来のグライダーの場合よりも航空機の速度が大幅に低下します。
競技用グライダー
- フリークラス
- クラス18メートル
- 15メートル級
- スタンダードクラス
- ワールドクラス
- クラブクラス
- 複数人乗りクラス 20メートル
格納式モーターグライダー
- グライダーには、自力で離陸できる格納式プロペラモーターを備えたモデルが数多くあります。所望の高度に到達すると、エンジンはグライダー胴体の後部ビーム内に格納されます。このタイプのグライダーは、イベント中にエンジンが再始動しなかったことを記録装置が示すことができれば、競技会での使用が許可されます。)
- ランゲ アンタレス 20E電動モーターグライダー。
- Stemme S10-VT 二人乗りモーターグライダーは、パイロットの後ろにエンジンが配置され、フロント コーンを前進させることでプロペラが展開します。
モーターグライダー
滑空して飛行を終える飛行機
一部の実験用航空機や非常に特殊な航空機は、滑空飛行でその任務を完了します。この飛行段階ではグライダーまたはバイクグライダーに分類できると考えられますが、滑空に使用されるグライダーとの共通点はほとんどないことに注意する必要があります。
これらの機械としては、メッサーシュミット Me 163 、ベル X-S1 、 X-15 、支持体、スペースシャトルなどが挙げられます。
Me 163 を除くこれらの航空機は、通常、従来の航空機よりも計画が不十分です。