前部に付けるものもあれば、後部に付けるものもありますが、飛行機のプロペラはどこに付けるべきでしょうか？

飛行機の登場以来、プロペラ機は常に重要な位置を占めてきました。第二次世界大戦が終わる前は、ほとんどすべての飛行機はプロペラ機でした。現代においても、プロペラ機の優れた低速性能や離着陸性能は、他の航空機の追随を許しません。

名前が示すように、プロペラ機はエンジンの動力をプロペラを通じて推進力に変換する航空機です。現代のプロペラ機の外観も多様です。プロペラが前方に配置されているものもあれば、後方に配置されているものもあります。この裏にあるトリックは何でしょうか?飛行機のプロペラはどこに配置すればよいでしょうか?実際、プロペラ機にとってプロペラは大きな問題です。なぜなら、プロペラを前方に配置するか後方に配置するかは、必ずしも最良の選択ではないと思われるからです。私たちが目にするプロペラ機のほとんどはプロペラが前方に配置されていますが、それが最良の選択であるとは限りません。

なぜプロペラを飛行機の前部に配置するのですか?

プロペラ機は、エンジンの動力をプロペラを介して推進力に変換する航空機であるため、プロペラは独立した単体ではなく、常にエンジンと一緒にあるため、プロペラを航空機の前に置くことは、エンジンを航空機の前に置くことと同じです。エンジンは非常に重いため、エンジンを前方に配置すると、航空機の重心が前方になります。航空機のバランスと安定性を確保するために、航空機の翼は重心の近くに設計する必要があります。航空機の重心は前方にあるため、翼は自然と前方に近くなります。これが、プロペラが航空機の前部に配置されている根本的な理由です。つまり、飛行機の翼を胴体の前端に近づけるために、プロペラを飛行機の前部に配置します。

飛行機の翼はなぜ胴体の前方に近いのでしょうか?

これは、航空機と尾翼の間に距離を作るためです。距離が長くなるほど、操縦アームが長くなり、航空機の操縦性が高まります。プロペラを機体の前方に配置すると、確かに機体の操縦性は確保されますが、一連の問題と隠れた危険が伴います。最初の問題は飛行効率が低いことです。プロペラ機は、エンジンの動力をプロペラを通じて動力に変換する航空機です。それで、それはどうやって行われるのでしょうか?もちろん、回転によって気流を後方に押し出すことで反力が発生しますが、問題はプロペラの後ろには航空機の胴体、翼、尾翼など多くの障害物があり、プロペラの推力が大幅に弱まることです。したがって、プロペラが前方に配置されている航空機は、容積を増やすことでパワーの損失を補うために、非常に大きなプロペラを備えていることがわかります。

航空機の胴体がプロペラによって生成される推力をブロックし、弱めます。逆に、プロペラによって生成される気流も航空機の安定性に影響を与えます。したがって、プロペラ機のパイロットには非常に高い要件が課せられます。パイロットは、飛行中に気流の変化に応じて調整し、航空機を安定させなければなりません。

つまり、前方にプロペラが付いている飛行機には、コックピットにパイロットが座っていることになります。コックピットにパイロットがいない飛行機はまだあるのでしょうか?はい、無人偵察機などです。テレビで見た無人偵察機を思い返してみて下さい。それらの無人偵察機には前方にプロペラが付いていないことに気が付くでしょう。プロペラはすべて後ろに配置されています。結局のところ、コンピュータはコンピュータであり、プログラムはプログラムです。人間のように気流のわずかな変化に合わせて航空機の飛行を調整することは不可能であり、ドローンは前方のプロペラによって引き起こされる乱気流の乱れに対処することができません。

プロペラを飛行機の後部に配置することですべての問題が解決しました。

プロペラの後ろには何もないので、電力変換効率が極めて高くなります。同じ飛行速度であれば、後部プロペラに必要なプロペラとエンジンははるかに小さくなり、プロペラによって吹き出される気流が航空機の胴体の安定性を妨げることがなくなります。後部に取り付けられたプロペラはとても良いのに、なぜすべてのプロペラ機が後部に取り付けられたプロペラで設計されないのでしょうか?リアのデメリットの方が実は多いですから。プロペラを後方に配置すると、翼も後方に配置する必要があるため、翼と尾翼の距離が短くなり、機体の操縦性が低下します。

プロペラを機体の後方に配置すると、プロペラによって発生した気流が機体に干渉しなくなりますが、機体によって生じた気流の乱れがプロペラに影響を及ぼすことになります。

飛行機が高速で前進しているとき、気流はまず機体に当たり、次にプロペラに入ります。この振動する気流はプロペラに大きな衝撃を与えるため、プロペラが損傷したり故障したりしやすくなります。したがって、プロペラを飛行機の後部に配置する技術的な難易度は、実際には前部に配置する場合よりもはるかに高くなります。このことから、プロペラを前にしても後ろにしても完璧ではないことがわかります。重要なのは、航空機の目的に応じて最適なものを選択することです。そのため、戦闘機は主に前方にプロペラを備え、無人偵察機は後方にプロペラを備えています。では、両方の長所を兼ね備える方法はあるのでしょうか?はい、前後にプロペラを取り付けることで、メリットをデメリットで補うことができるようになります。しかし、この設計では、コストが高くなるという新たな問題も生じます。

詳細については、公式アカウントをフォローしてください：sunmonarch