航空力学についての質問。今プルキーIIっていう飛行機を調べてるんだけど、ものの本を読んだ時、クルト・タンクがこの機体で失速試験をした際、傾きとか揺れの兆候が見られなくて、機体が岩のように垂直に落下したという内容が書いてあったの。それで、この岩のように垂直に落下したっていう現象について詳しく知りたいんだけど、いまいちよくわからないから、どなたか助けてほしい。自分の理解だと、主翼が失速して気流剥離が起きる→気流が後ろに流れなくなる→主翼の陰に入った尾翼にも気流が届かなくなる→主翼・尾翼ともに失速→岩のように落下っていう理解なんだけど、間違いがあったら教えてほしい。
Trepé hasta una altura aproximada de 8000 metros en unos seis minutos, sintiéndome bastante orgulloso de haber concretado el que era, probablemente, el más rápido caza en el mundo en esa época, conjuntamente con mis colegas, tan lejos de nuestro hogar. Habíamos sido capaces de realizar lo que habíamos soñado tiempo atrás con nuestros experimentos en el Ta-183 de Focke Wulf. Compensé la aeronave para un vuelo nivelado, desaceleré la turbina y busqué orientarme, determinando que estaba sobre la pista a unos 9000 metros., le pegué un tirón al arnés del asiento y le di una mirada a la palanca de eyección. Me tomó un tiempo llegar a la mínima velocidad. Lentamente me aproximé a la velocidad de pérdida. Sin embargo en el Pulqui II la pérdida no se anuncia por estremecimiento o una caída repentina sobre un ala o cualquier otro tipo de comportamiento anormal. Moví el bastón pero la nariz no tomaba la actitud para retomar la velocidad. De pronto ya no tuve control alguno sobre el avión, el bastón podía moverse libremente como si estuviera en tierra mientras que un total silencio invadió la cabina. Sólo dos instrumentos se volvieron locos: el variómetro y el altímetro. La aguja del variómetro se clavó en “cayendo”, mientras que el altímetro marcaba rápidamente 8000 metros, 7000 metros… se había hecho evidente para mi que estaba cayendo directamente como una roca con el avión en una perfecta actitud nivelada de vuelo –actualmente llamamos a esto como “Superstall”- y el avión falló en responder a cualquier orden… 6000 metros, moví circularmente el bastón, nada… 5000 metros. “Eyección” vino a mi mente. Pero antes hice un intento con el motor, la turbina aún estaba encendida –que podría haberse apagado con el rápido descenso. Lentamente empujé el acelerador hacia delante, luego hacia atrás –entonces la máquina empezó a cabecear. Noté un poco de presión en los alerones, pero el avión aún no respondía a los controles. Una vez más empujé el acelerador hacia delante y atrás, forcé el bastón hacia el costado. El ala se levantó y la máquina se inclinó hacia un lado, bajé la nariz, recuperé velocidad y fui capaz de salir de esta situación como si nada hubiera pasado. Trepé 500 metros para pensar en cual sería la causa de este inusual comportamiento. Tendría que repetir el espectáculo completo, que sería la única manera de llegar al fondo de la cuestión. ¿Fue casualidad o esta caída ocurrió como resultado de una actitud de vuelo en especial? Aceleré y trepé a una altitud de 9.000m. De nuevo busqué la entrada en pérdida y nuevamente caí como una piedra con el avión manteniendo una actitud nivelada. Pero esta vez comencé a bombear el acelerador y rápidamente recobré el control de la máquina. Una cosa era obvia para mi: la cola debía haber entrado en una “zona muerta” del flujo de aire y en una corriente descendente ya que el avión se negaba a reaccionar a cualquier orden. Al aterrizar me percaté del hecho de que, por primera vez, había construido un avión que podría resultar mortal.
木主の推察通り、T字尾翼で発生しがちなディープストールに近い状態に陥ったのかなと思う。自動翻訳した文だと完全な水平飛行状態で落下したと書いてあるので、機首は水平のまま高度が下がっていく感じの軌道を描いて高AOA状態に至ったのかな?
早速返信ありがとう。ディープストールについて詳しくなくて調べてみたら、主翼の後ろに乱気流が発生して、それが水平尾翼を覆っちゃうことで操作が効かなくなるんだね。通常の機体は、失速時に水平尾翼が乱気流に覆われることが無いから、機首下げ姿勢になって失速から復帰できるのに対し、失速時に水平尾翼が乱気流に覆われてしまうT字尾翼機は、水平落下してしまうということでいいのかな。そうすると、水平尾翼は失速時にどういう働きをしているのかが気になる。
水平尾翼も微妙にマイナスやプラスの揚力を発生していて主翼の揚力とのバランスで水平を保つから、高迎え角時に主翼が失速すると水平尾翼の揚力が相対的に過剰になって機首下げが起こり、AOAが低下し速度が増えて失速から回復する。ディープストールは主翼から気流が剥離しきる前に尾翼から揚力が消えるから機首上げが発生して、スピンに陥る。プルキー2に関しては主翼の失速と尾翼の失速がちょうど同時に起こるバランスだったので、機首が水平を保ったまま制御不能になって降下した……と俺は理解してる