航空機性能について質問

質問

飛行機の離陸・着陸の際のリミットはなぜ重量だけなのでしょうか？滑走路長での制限、短いから降りれないとかなかなか聞かないですよね？よろしくお願いします。

回答No.7

r3350

度々すみません。
先ほど訂正しましたが、フライトマニュアルを調べた結果、再度訂正します。
エンジン出力に余裕のない航空機ではそのような最大離陸重量もあるかと思いますが、私の操縦していた航空機のマニュアルに記載されている最大離陸重量は強度上から決められてます。
マニュアルには、正規離陸重量が１３５，０００ＬＢＳ、制限離陸重量が１３９，７６０ＬＢＳになっており、この間の運用は機体の疲労を増すので注意する事となっています。
１３９，７６０ＬＢＳの上昇性能をみると、３発作動時で最初の１ＮＭの到達高度１，２００Ｆｔ、上昇限度が約１５，０００Ｆｔです。
これは法規上の上昇勾配に十分余裕のあるものであり、この事から制限離陸重量はエンジンによる制限ではなく、強度上のものである事が分かります。

回答No.6

r3350

失礼しました。
最大離陸重量は仰るとおりです。

回答No.5

KonnaMonde

たぶん誤記だと思いますが、見ていらっしゃる方に誤解を与える恐れがありますので、心ならずも、他の方が回答された内容いついて、一部訂正しておきます。　

>機体を支える脚などの強度からリミットが設定され、これが最大離陸重量になります。

脚強度による制限は最大離陸重量でなく最大着陸重量です。　
通常使うのは許容最大着陸重量で、脚強度を含め４項目程度の各種制限重量中の最小の値を用います。　
通常は、問題ありませんが、離陸後すぐに着陸するときにこの制限に抵触することがあり、そのとき算出します。

離陸時の制限は、許容最大離陸重量を用います。
許容最大離陸重量の主な項目は、１発エンジン不調時の離陸で、離陸後決められたる高度に達するまで決められた上昇角を得ことが出来る最大の重量で、その時のエンジンの最大出力によって決まります。　
その他合わせて９項目くらいの制限重量の中で一番軽い重量を使います。　毎フライト算出されます。

一般に、ここまで説明する必要はないのですが、かなり詳しいところまで書き込まれたので誤解を防ぐため記しました。

回答No.4

r3350

長文です。
まず離陸についてです。
離陸性能に影響を与えるのは、重量、エンジン出力、風、飛行場標高、気温、滑走路勾配、滑走路摩擦係数があります。
エンジン出力が水平飛行をするまで加速する力があるとした場合、加速が遅くても滑走路長が十分あれば離陸速度に達する事になります。
しかし滑走路長が短くなると滑走路内では離陸速度に達しないようになります。
この場合、エンジン出力はその時得られる最大出力ですので変更不能、飛行場標高、気温、滑走路勾配、滑走路摩擦係数も変更できません。
変更できるのは重量だけですが、重量を減らすと離陸速度が低くなり加速も早くなりますので、重量を減らす事により短い滑走路でも離陸出来るようになります。
双発機以上の場合は離陸操作中にエンジン故障が起こった場合を考えます。
滑走路長が十分に長ければ残ったエンジンで加速を継続して離陸出来ますが、滑走路長が短い場合はある速度以下からは残りの滑走路内で離陸速度まで加速出来なくなります。
この場合は離陸を断念して停止操作を行います。
十分に滑走路が長ければ、極端な話エンジンを止めればそのうち停止しますが、通常はブレーキを使用して停止します。しかし、滑走路が短い、摩擦係数が低くブレーキの効きが悪いとなるとある速度以上では残りの滑走路内では停止出来なくなります。
通常は離陸継続速度は離陸断念速度よりは低くなりますが、重量を一定にした上で滑走路長を短くしてくると、離陸継続速度は速くなり、離陸断念速度は遅くなって来て、ある長さで離陸継続速度と離陸断念速度が一致します。
さらに滑走路長が短くなると、離陸断念速度が離陸継続速度より遅くなってしまいます。
この間は、離陸断念速度を越えていますので滑走路内では停止出来ず、また離陸継続速度を超えていませんので離陸も出来ない事になり、このような状態での運航は許可されません。
ではこのような場合どうしたらよいでしょうか？
離陸に影響を与える要素の内、変更できるのは重量とエンジン出力ですがエンジン出力は最大としていますので、変更できるのは重量だけになります。
そのため、滑走路長内で離陸、停止が可能になるまで重量を減らすようにしますが、これがその時許容される離陸重量になります。
このように運航上の重量にリミットが設けられますが、滑走路長が十分に長くても機体を支える脚などの強度からリミットが設定され、これが最大離陸重量になります。
離陸時のフラップ角度ですが、飛行試験で最適の角度を決定していますので、指定以外の角度は使用しません。
過去にフラップのセットを忘れたため離陸に失敗した例があります。
次に着陸の場合です。
通常は接地寸前に引き起こし、降下率を減じて静かに接地しますが、操作が不十分ですと、降下率が大きいまま接地しドスンと衝撃を受ける事になります。
この衝撃はタイヤや脚で吸収しますが、衝撃は降下率が一定の場合、重量が大きいほど大きくなります。
設計上の定められた最大降下率（旅客機の場合、毎分５００フィートだったと思います。）で接地した場合、ある重量以上では衝撃が吸収の限度を超えますので、この重量が最大着陸重量になり、緊急時を除きこの重量以上での着陸は出来ません。
最大着陸重量以下でも、着陸重量が制限されます。
着陸性能に影響する要素は、重量、風、飛行場標高、気温、滑走路勾配、滑走路摩擦係数がありますが、重量以外は人為的に変更は出来ません。
着陸する時、航空機は滑走路端上１５ｍを定められた計器速度で通過し着陸しますが、この速度は重量が重くなると速くなりますので、接地の速度が速くなります。
従って、重量が重いほど着陸してから停止するまで距離が長くなりますので、滑走路長が短いと滑走路内で停止出来なくなります。
滑走路内で停止するには重量を軽くして速度を落とさなければなりません。
この重量がその滑走路に対する許容着陸重量になりますので、航空機の現在重量がそれを上回る場合は、たとえ最大着陸重量以下でも着陸出来ない事になります。
離陸性能、着陸性能に影響する要素の内、搭乗員が変更出来るのは重量であるため、それぞれに必要な性能を満足する重量が決められる事になります。

回答No.3

sc16

飛行機にはすべての面で制限があります。
重量によるものでもフラップの角度により重量の制限が変わったり、必要滑走距離が変わったり、風の状態でも変わります。
言われていることは多分着陸離陸の際の許容離陸重量・許容着陸重量の事だと思います。これは単にランディングギア（早い話が足）の強度によるものです。話のひとつですが、飛行機というものは離陸する際最大の重量で出発した際に不具合が生じて離陸後すぐ着陸しようとしても降りられないんです。そこで最大着陸重量になるまで燃料を投棄して重量を減らしてからしか降りられないのです。これが結構大変です。
もちろん高度の制限やバランス上の制限、滑走路が短いところへ就航するときに機体が大きいものですと重量制限なども発生します。場合によっては搭乗人数の制限なども行われます。
それ以外にもたくさんの制限がありますが出発前にすべてクリアになるようにしてからしか飛べません。誰も賭けで飛んでいるのではないですからね。

回答No.2

KonnaMonde

>滑走路長での制限、短いから降りれないとかなかなか聞かないですよね

あなた方の耳に入らないだけで、すべてのフライトの準備のとき検討しなければいけない大切な事項です。

着陸距離は、計算で出せます。　出発前の計算で、滑走路長が不足している場合は、着陸可能になるようい重量制限をします。

出発前の、準備段階で行いますので、外部の人が知ることはできませんし、外部に発表する必要もないので、一般の人は聞く機会がないだけです。

離陸時の重量制限は、着陸時より厳しい制限がかかります。　これも上記同様に、一般の人は知る機会はありません。

>飛行機の離陸・着陸の際のリミットはなぜ重量だけなのでしょうか？

滑走路長に対するものについては重量以外に調節するものがありません。　重量を軽くすれば、離着陸距離が短くなります。

飛行機の離陸・着陸の際のリミットは、風の強さとか、天候の状態とか、まだ他にもあります。　ここで言えませんが... 。

回答No.1

Cupper

もちろん滑走路の長さによる制限はあります

滑走路の長さによる制限があるため降りられないのですから、離陸の制限は存在しません
（V/STOL機を除く）