Pファクターについての再確認。
ネットを見ていたら、偶然「Uコン」のサイトに辿り着きました。
私も遠い昔、RCを始めた頃に飛ばした事はあるのですが、最近のUコンには電動もあるんですね。
面白そうなので色々なサイトにも行ってみましたが、諸説云々あったり、技術情報が細かく載っている所などもあったりして、参考になりました。
そんな中、気になったのが「浮きグセ」についてです。
Uコンで一般的な左回りでは、正面飛行でアップに行き易い、という様な事を載せてある所があったのです。
Uコンはハンドルとワイヤーの角度によって自動調整される所もあるので、RCのサーボによる固定されたニュートラルとは根本的に違う所もあるのですが、それでも癖を感じられている様です。
Uコンの素人がどうこう言う所ではありませんし、飛行機の癖の原因は単純では無いのですが、その原因の１つにPファクターもあると思います。
●Pファクター
Pファクターとは、プロペラ回転軸と空気の流入方向が一致しない時にプロペラ回転面に発生する推力の不釣り合いの事です。
a. プロペラ回転軸が進行方向と一致している状態。
b. 回転軸が上を向いた時。
c. 回転軸が下を向いた時。
これらの画像ではどれも空気が左から右へ「水平に」流れていると仮定しています。
そして大事なのは、その流れに対するピッチの変化です。
aでは回転面のどこでも空気の流れに対して同じピッチになりますが、bでは見えているこちら側ブレードのピッチが小さく、見えていない反対側のピッチは大きくなっています。
これによって、ピッチの小さくなったこちら側に向かう力が発生する事になるのです。
Uコンではワイヤーによって機体が円運動をさせられているので、プロペラ回転面には絶えず斜めから風が当たる事になります。
この状態を飛行円の「真上から」覗き込んだとすると、ちょうどbの画像の様になっているはずです。
従って、画面の手前側、つまりアップ側への力が発生している事になるのです。
また、右回りの背面飛行を円の上空から眺めたとすると、左画像の様に手前のピッチが大きくなるので、奥の方向、つまり機体のアップ方向（背面飛行中なので見かけでは地面側ダウンサイド）の力が発生する事になります。
●RCの場合
RCでも同様に、機体の軸と空気の流れが一致していない時にはPファクターによる力が働く事になります。
例えば、尾輪式のタキシング時とか、テールを下げてナイフエッジ飛行をしている時です。
ナイフエッジ飛行においてPファクターの影響だけを考えてみると次の様になる事が想像できます。
今度は機体を「真横から」見た時と考えてください。
左へ進んでいる時。
こちら側のピッチが小さくなるので、機体はパイロットの方に寄って来る。
これは表面を見せている時でも裏面を見せている時でも同じ。
右へ進んでいる時。
こちら側のピッチが大きくなるので、表面時でも裏面時でも、向こう側に行こうとする力が働く。
実際のナイフエッジ飛行は他からの影響もあるのでこれほど単純な反応を示す訳ではありませんが、基本的にはどの機体にもこの力が存在しています。
P-15パターンのダブル・インメルマンでのナイフエッジ飛行は、ループ直後に行うので、色々な癖が現れ易い所です。
Pファクターの影響がどれほどあるのか、じっくりと考えてみるのも良いでしょう。
また、ナイフエッジ・ループやローリング・サークルともなれば更に大きなピッチ変化となるので、風切り音が変わったりするのも当然な事になります。
ところで、
Uコンの左回りでは前述の様に、機体を「真上から」見たとしてbの画像としていますが、RC機がノーバンクで左回りしていたらどうなるでしょう。
同じ左回りなのでb？
それともc？
実際はどうなんでしょう？
Uコン復活 (水曜日, 30 4月 2014 13:03)
よく気がつかれましたね。
これが、Uコンで発生している、いわゆるプロペラによるUP癖の正体になります。
対策として風圧中心、重心位置を推力線よりも下げることで対応しますが、構造的に微調整は難しいことと、実際に厳密に飛行を観察しないとわかりにくいところがあります。
このことを知りえる方は、ほんのごく一部の方々となっていて、一般には知られていないようです。
また、知ったからといって、なかなかどうにもならないこと、つまり微調整がとても難しいですからね。
航空力学の各種書籍を調べましたが、記述されていません。
現在はジェットエンジンが主流ですから、省略されてしまっているようです。
RC飛行機でも、サイドスラストを大きくつけたり、極端に大きなプロペラをつけると、主翼を下にする必要性が出てきます。
実は、このレイアウトは、大戦中の単発戦闘機の代表的な戦闘機となります。（いわゆる低翼単葉）
残念ながら、軍事機密であること、敗戦のドサクサで技術が途切れたことが原因で、一般には知りえない状態となっているようですね。
Uコン復活 (水曜日, 30 4月 2014 13:29)
あと、Pファクターという言葉は、立場によって解釈が変わる不思議な言葉となっているようです。
これは、文化的な観点になりますが、
例えば、航空機を操縦している方々の立場になると、サイドスラストや横風に伴うUP癖はPファクターとは呼ばず（逆になにも定義されていないのか？、必要ないのか？わからないが）
着陸時や上昇時の高仰角時にスロットルを絞った際に発生する左右に舵が取られる現象をPファクターと呼んでいるようです。
一方、角倉様の解釈は、飛行機を自由に設計、制作、楽しむ立場からすると、やっぱりPファクターという言葉を使うことになりますよね。
それが一般的であってほしいと私は思いますが。
角倉 (水曜日, 30 4月 2014 15:16)
情報ありがとうございます。
反射神経だけでの操縦も楽しい事ですが、なぜ？と考えてみるのもこの趣味の楽しみの１つですね。
RC飛行機操縦は視覚しか頼る物がありませんが、それを補う為に経験や考えが少しでも役立つのではと思っています。
通りすがり (水曜日, 07 1月 2015 08:53)
4番目の写真の説明は間違いではないでしょうか？
上から見て奥の方は地面です。
ですからダウンサイドの力と思いますが。
角倉 (水曜日, 07 1月 2015 12:18)
そうですね。
ちょっと紛らわしい表現ですね。
機体に乗っているとすればアップ方向に働く力なのでそのまま表現したのですが、地面方向に働く力でもあるのでダウンサイドと言う方が分かりやすい感じもします。
ちょっと補足しておきます。