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横 ＰＩＯ |
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縦 ＰＩＯ |
これは パイロットが起こす 振動です
しかしパイロットは振動を起こそうと 思っているわけではありません
むしろ 振動を止めようと思っているのに 振動が止まらなかったり それどころか振動が増幅したりします
これがＰＩＯです
これには飛行機の特性が大きく関係します
特に最近の戦闘機は コンピューターで制御されていますので
そのゲインの具合で 簡単にＰＩＯが発生します
このため ＦＢＷの機体では このＰＩＯ防止が 大きな課題となっています
私の実際の経験は 今まで２回あります
その一つは Ｔ−３３での初めての離陸で発生しました
Ｔ−３３とか言うと 年齢が・・・・・
Ｔ−３３Ａ初めての離陸です
離陸直後 ロールが止まらないのです
右に左に ふらふらなんです
水平飛行出来ないんです
「絶対この飛行機は 僕には操縦出来ない」と思いました
後席の教官が「力抜け！」「修正するな！」と
すると 不思議！
ロールがピタッと 止まるのです
「へーーー」 変に納得
このころは ＰＩＯなんて言う言葉も知りませんでした・・
もう１回は Ｔ−２で起こりました
ガナリーミッションでの帰投中
２番機でした
ノーマルフォーメーションで
金華山沖から 高速降下中 約４５０kts
リーダーから親指と他の指で ぱかぱか
うん〜と
左手を前に出して下さい
手のひらを下にします
親指以外を付けます
親指の先と薬指の先をくっつけます
丸が出来ましたか？
出来なかった人は また５行上から・・・
それで 今度は 親指と薬指をはなします
そしてまた くっつけます
これを繰り返します
これが スピードブレーキのサインです
リーダーは ウイングマンにこのサインを見せて
ウイングマンが了解したのを確認したら
頭を こっくり で
自分のスピードブレーキを 開きます
これにあわせて ウイングマンも スピードブレーキ開きます
えーっと 何でしたっけ
そーだ ＰＩＯ
飛行機は 形態を変えると トリムが変わります
フラップを下げる とか 脚をおろすとか スピードブレーキ開くとか 爆弾落とすとか・・
それまでの形態と 変わることをやると トリムが変わるんです
本当は 変わらない方が いいのですが
それも限界があり
戦闘機では ５秒間に１０ｌｂｓ 以上の 操縦力に変化が無ければ 設計基準上 ＯＫなんです
極端に言えば ６秒で１０ｌｂｓは ＯＫ もしくは １秒で ９ｌｂｓ もＯＫです
自分一人で飛んでいるときは あまり関係ないのですが
フォーメーションとなると 話は変わります
ウイングマンは 何があっても 決められた位置に 止まらなくてはいけません
ですから 形態を変化させてても その位置に 止まるよう 努力します
これによって ＰＩＯが起こります
私の場合は 根がまじめなので 一生懸命ノーマルポジションをキープしようとしました
そしたら 見事な縦のＰＩＯに入りました
このころは すでにＰＩＯなる言葉を 知っていましたので
教わった 通りに 対処したら ＰＩＯは収まりました
めでたしめでたし！
これらは きわめて軽度なＰＩＯです
ひどいときには 墜落する可能性もあります
次は その発生原因です
私が経験した事象を分析すると
Ｔ−３３の場合は 軽い横 操舵力が 原因です
私は それまで 人力で各舵が動く 飛行機に乗っていました
しかし Ｔ−３３には エルロンブーストなる 機材が積んでありました
これは 横操作の 力を軽減するための物です
私は これに慣れてなかったので 操舵力が 大きかったのです
ですから 思ったよりも 大きなロールレートが発生して
これを修正するために 反対にまた 大きなロールレートが発生して
結局 修正動作が 過大で ロールが止まらなくなったのです
次にＴ−２の場合は 飛行機の大きなトリム変化が 原因です
Ｔ−２はその形状から スピードブレーキを開くと 機首上げの モーメントが発生します
また そのモーメントは 動圧に比例して 大ききなります
ですから 高速では 想像以上の 力が発生します
その上 ノーマルフォーメーションは 自分の位置を 数十センチ単位で キープしますので
一生懸命 操舵します
この状況で 大きなトリム変化が起きたのですから
その修正は 大きく かつ 機体の動きに対して 遅れが生じます
これで 縦のＰＩＯが発生したのです
試しに後日 私がリーダーで
ウイングマンをつれて 同じ操作をしましたが
ウイングマンは同じようにＰＩＯに入りました
ＰＩＯの発生 メカニズムは それを操作する人と
操作される機械との マッチングの問題です
人間が介在しなければ ＰＩＯは発生しません
人間は変えれませんので どうしても機械を変えなくてはいけません
車でも あまりにも操作力が軽いハンドルを付けたら
たぶん 高速道路で ＰＩＯに入るでしょう
だからといって 重いハンドルでは 困ります
まあ 適度に重くても ＰＩＯには 入りますが・・・
ですから 今では 飛行機の設計で かなり重要な部分を占めるのが
このＰＩＯ問題です
なぜなら 今の飛行機は 計算機制御で かつ 油圧で 操舵しますので
パイロットには 全くの人工感覚が与えられているからです
人工感覚は どのようにでも 調整可能ですし
計算機制御は どんな物でも 飛ばしてしまいますので
今まで 不安定で飛べない 機体まで 飛ばしてしまいます
この結果 計算機の制御と 人間の修正動作が 喧嘩 して
ＰＩＯを起こすことになります
ＰＩＯの防止
ＰＩＯの防止の基本は 良い設計です
これ以外にありません
パイロットがどんな操作をしても ＰＩＯが起こらないように 飛行機を作れば
問題は発生しません
しかし こんな完全な設計は まだ確立されていません
ですから 現在飛んでいるどんな飛行機も ＰＩＯは発生し得ます
ＰＩＯはパイロットが発生させる物ですから
操作を止めれば ＰＩＯは瞬時に収まります
では なんで こんなに 大きな問題になるのでしょう
それは ＰＩＯだと 認識出来ないからです
なにか 飛行機の異常だと パイロットが思うからです
飛んでいて 何らかの原因で 突然 機首が上下に 暴れ出したら
パイロットは どうしても それを修正しようとします
そんな 普通の操作をしているのに ＰＩＯに入るのです
この場合 パイロットは 突然の機首の動きは スタビレーターやトリムの異常だと 考えます
もし 本当に これらの故障ならば 修正操作を止めたら墜落です
だから簡単には 修正操作を 止められません
ＰＩＯなら 操作を止めれば ＯＫなのですが・・・
ＰＩＯの引き金は 何でも良いのです
私が経験したように 飛行機の形態の変化でも いいし
ちょっとした タービランス でも ＰＩＯを引き起こすのには 十分です
あなたが 高速道路で 走っていたら
目の前に 亀発見
それを避けたら 急に車が左右に 首を振り出しました
あなたは そこで ハンドル操作止められますか？
ちなみに ブレーキを踏むのは 反則です 飛行機は止まれません
良く 言われる ＰＩＯ防止策は
どちらかに トリムをわずかに 取っておく ことです
完全にトリムオフされていると
中立点を中心に 操舵されます
すると 押し舵と引き舵を繰り返さなくてはいけません
左右も同じです
人間は ０を中心に＋とーの力を 出して小さな修正をすのは 得意としません
特に０付近は 不感地帯があり 飛行機に命令が届きません
ですから どちらかに トリムをずらして おいて
＋なら そちらの力の大小で 修正するのです
すると 無駄時間や 不感領域を通過することなく 飛行機が反応してくれます
また 特に低高度を高速で飛行する場合は
ＰＩＯの危険性が特に強い 領域です
ですから やや ＵＰトリムと取って 押し舵を入れながら飛行します
もし 飛行機が変な動きをしたら
直ぐに手を離せば 少なくともＰＩＯなら 緩い上昇姿勢で 飛行機は止まるはずです
また パイロットも 不意な操作をしないことです
飛行機の動きに敏感に反応して
直ぐに修正動作をすると 確実にＰＩＯに入ります
ですから できるだけ おっとり 構えて 操縦する事です
「のろまには ＰＩＯは 縁がない！」
「戦闘機乗りは とろいやつに限る！」
最近の設計者の興味は ＰＩＯからＭＩＯに移っています
ＭＩＯとはＭｏｎｋｅｙ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ です
これは 猿でも起こせる振動です
ＰＩＯはあくまでも 人です
パイロットが人でないと言うのなら別ですが・・・
事の始まりは 固定操縦桿でした
ＦＢＷにより 操縦桿はどんな形 どんな形式でも良くなりました
そして出た結論は 固定サイドスティックです
設計者の道楽の一つです
サイドスティック自体の問題は別の機会に譲って
今回の問題は 固定スティックです
固定操縦桿は パイロットの命令を 力として感知します
その力に合った ロールレートやピッチレートを発生させます
在来の飛行機は
パイロットの命令を 操縦桿のストロークとして感知してました（一部違いますが）
むしろ 直接 操縦桿で 各舵を動かしていたのと 同じです
しかし 固定スティックは たくさの問題を含んでいました
その１つがＭＩＯです
固定操縦桿は
あなたの車のハンドルが 動かないのと同じです
ハンドルは動かないけど ドライバーが入れた力は 正確に感じて
方向変換してくれると 思って下さい
ではＭＩＯの実例です
飛行機が 何らかの外的影響で 急に右にロールします
左翼に 上昇風が当たった様な時です
すると 操縦席も 右にロールします
しかし 中のパイロットは 慣性があるので 元の位置に止まろうとします
手も当然 元の位置に止まろうとします
手が止まっていて 機体が右にロールすると
固定操縦桿には 左向きに 力が加わります それも瞬時に
すると飛行機は 左に旋回しろ という 命令がたと 思います
すると 左に旋回します
ひだり旋回が始まると 同じ理由で
今度は右旋回しろ という 命令が 飛行機に出ます
これの繰り返しで バンクが止まらなくなります
これが 操縦する意志のない さるでもできるＭＩＯです
縦も同じですが その運動は やや小さいようです
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横 ＰＩＯ |
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縦 ＰＩＯ |
おっと 某所からの ぱくりです
ぱくり先へ！