一定高度で長距離水平飛行を行っているとき、飛行速度を一定に維持する方法で正しいものはどれか。…

航空工学 第6問

一定高度で長距離水平飛行を行っているとき、飛行速度を一定に維持する方法で正しいものはどれか。

正答 (2)
正答は (2)。迎え角を小さくし、エンジン出力も減らします。 【一定高度・一定速度という条件】 水平飛行では、揚力と重量が釣り合っています。 揚力 = 重量 燃料を消費すると重量が減るので、揚力も減らさなければ機体は上昇してしまいます。 【揚力を減らす方法】 揚力 = 揚力係数 × (1/2)× 密度 × 速度² × 翼面積 高度が一定なら密度は変わらず、速度も一定に保つという条件です。翼面積も当然変わりません。したがって減らせるのは 揚力係数 = 迎え角を小さくする しかありません。
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【エンジン出力はどうなるか】 迎え角が小さくなれば誘導抗力が減り、機体が軽くなったこと自体でも抗力は減ります。抗力が減れば、それに釣り合う推力も少なくて済むので エンジン出力を減らす ことになります。 【長距離巡航での実際】 燃料を消費して軽くなるにつれ、パイロットは少しずつ出力を絞るか、あるいはより高い高度へ上げていきます(ステップ・クライム)。高度を上げれば密度が下がるぶん迎え角を保てるので、効率のよい姿勢のまま飛び続けられるからです。 【選択肢の見分け方】 「重量が減ったのに出力を増やす」(4)は明らかに不自然です。「迎え角を変えなくてよい」(3)(4)は、揚力=重量の関係を満たせません。残るのは(1)と(2)で、迎え角の向きが逆になっているだけですから、軽くなれば迎え角も小さくと考えれば (2)に決まります。

出典:令和5年7月期 航空従事者学科試験 運航管理者 航空工学 問6(国土交通省 公表)出典元ページ

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