安定をあえて崩すと曲がる？主翼と尾翼のバランスが果たす飛行の仕組み

自由に飛ぶための３つの舵と３つの方向

ピッチング、ヨーイング、ローリング

ここでは、飛行機が自由に空を飛ぶための、舵と方向の関係を簡単に調べてみましょう。

エルロン、エレベーター、ラダーの３つの舵は、３つの方向と密接な関係にあります。 水平尾翼の役割はピッチング（縦揺れ）に対する安定、垂直尾翼の役割はヨーイング（偏揺れ）に対する安定です。

また主翼が上に少し反っていて（上反角といいます）、 ツバメのように後ろに反っている（後退角といいます） のは、ローリング（横揺れ）や横滑りなどを防ぐためもあります。

これらの３つの方向に舵を取るには、重心位置を中心に回転させればよいことになります。その回転させる能率をモーメントと呼び、

力×距離

と表します。小さな力でも回転の中心から距離があれば、大きな力を発揮できます。単位は仕事をする能力のエネルギーと同じですが、モーメンは仕事をする能率と考えることができます。

そして、３つの方向に回転させるモーメントをそれぞれ、ピッチング・モーメント、ローリング・モーメント、ヨーイング・モーメントと呼んでいます。

主翼、水平尾翼、垂直尾翼の３つの翼で、安定して真っ直ぐ飛べる、ということはそのバランスをうまく崩すことで、自由に飛べることになります。実際、鳥は旋回する時は翼を巧みにひねることにより、 翼の反り具合（キャンバ）を変え、 左右の揚力のバランスを崩して方向を変えています。

ライト兄弟の飛行機は、鳥をまねて翼端をひねることによって、方向を変えていました。しかし、その方法だと操縦するには難し過ぎたようです。

３つの舵と３つの方向

【出典】『眠れなくなるほど面白い 図解 飛行機の話』著：中村 寛治