航空機はどのようにしてほぼ垂直にホバリングできますか？

ビデオの航空機はリモートコントロール（rc）飛行機です。 "ホバー"ができる理由は次のとおりです。

大ファン/ rc-jet-によって生成される推力エンジンは飛行機の重量よりはるかに高いです。タービンによって生成される力が飛行機の重量の下向きの力と同じである場合、タービンはホバリングします。推力を非常に注意深く調整し、航空機をこの"ノーズアップ"の位置に配置することで、熟練したrcパイロットが飛行機をホバリングできます。バッテリーがなくなるか、燃料が少なくなるまで。

例：重量が10,000 kgの航空機は、ダウンフォースを生成します：

$$ F = m \ cdot g = 10,000 \ cdot 9.81 = 98,100N $$

この航空機をホバリングさせるには、少なくとも $ 98,100 N $ の上向きの力を作成する必要があります。これを行うことができ、生成された推力/ダウンフォースをY軸に完全に合わせることができます。航空機はホバリングします：

$ F_ {down} -F_ {up} = 0N $ の場合、2つの力は互いに打ち消し合い、Y軸に動きはありません。

ただし、より多くの推力を生成するエンジンがある場合ダウンフォースよりも、次のことが起こります。

$ F_ {down} -F_ {up} \ geq 0N $ 、つまり航空機は垂直に（Y軸上で）上昇します。

同じ原則が、シーハリアーなどの他の"実際の"航空機にも適用されます：

エンジンを使用して、上向きの力を生成します。力は航空機の重量によって生成される下向きの力よりも大きいため、ハリアーは垂直に着陸/離陸できます。

ホバリングする航空機は、信頼ベクトルファン/タービンによって制御されます。 "通常の"サーフェスで飛行機を制御することはできません。これは、翼の制御サーフェス上の気流が遅くなるためです。したがって、信頼ベクトル機能を備えた飛行機だけが、質問のrc飛行機のようにホバリングできます。

コメント

• したがって、この操作は、本当のジェット？
• @bos理論上。上向きの力が下向きの力よりも大きいか同じである限り、任意のオブジェクトをフーバーできます。パイロットは、実際のジェット機でそれを実現するために、バランスを完全に維持する必要があることに注意してください。
• 例では約3つのゼロが多すぎます。
• @JanHudecありがとう、それを編集しました。
• @bos "十分な推力ベクトルを与えると、豚でも軌道を達成できます。"

ホバリングははるかに簡単で、ジェットよりもプロペラ駆動のRC飛行機が一般的です。推力偏向を備えたRCジェットはごくわずかであり、ホバリング機能を備えたRCジェットはさらに少数です。

プロペラ駆動の曲技飛行RC飛行機は、推力重量比が1より大きいため、ホバリングできますが、推力偏向ノズルではなく、通常の操縦翼面によって制御されます。ホバリングは、操縦翼面が大きく、プロペラの直径が大きいモデルでのみ可能です。必要な制御を実現するには大きな表面が必要であり、大きなプロペラはそれらの制御表面上により多くの空気を押し出し、より効果的にします。

ホバリング時には、エレベータとラダーを使用して機首を真上に向け、エルロンを使用してエンジントルクによるローリングを防止します。

以下のビデオは、ホバリングのいくつかの例と、その他の低速曲技飛行を示しています。