必要馬力に関する説明(a)~(d)のうち、正しいものはいくつあるか。(1)~(5)の中から選べ。…

航空工学 第9問

必要馬力に関する説明(a)~(d)のうち、正しいものはいくつあるか。(1)~(5)の中から選べ。(a)機体の最小抗力係数は形状抗力に関係するため、高速飛行時の必要馬力に大きな影響を与える。(b)重量の増減は余剰馬力に影響を与えるもので、必要馬力には影響を与えない。(c)高速飛行時では、高度が高くなるほど必要馬力は減少する。(d)縦横比が小さいほど誘導抗力が大きくなり、低速飛行時の必要馬力は増大する。

正答 (3)
正答は (3)。正しいのは(a)(c)(d)の3つです。 【必要馬力とは】 その速度で水平飛行を続けるのに必要な馬力です。 必要馬力 = 抗力 × 速度 抗力は形状抗力(速度の2乗に比例)と誘導抗力(速度の2乗に反比例)の和ですから、必要馬力は低速側と高速側の両方で大きくなり、中間に最小値を持つU字形の曲線になります。 【(b)が誤り ―― 重量は必要馬力に効く】 重量が増えれば、それを支えるために揚力を増やす必要があり、揚力を増やせば誘導抗力が増えます。抗力が増えれば必要馬力も増えます。
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重量増 → 揚力増 → 誘導抗力増 → 必要馬力増 記述(b)は「必要馬力には影響を与えない」としており、誤りです。重量は余剰馬力にも必要馬力にも効きます。 【正しい三つ】 (a)高速飛行時は形状抗力が支配的です。最小抗力係数が    大きいほど高速域の必要馬力は大きくなります。 (c)高速飛行時、高度が上がると空気密度が下がり、同じ    真対気速度なら抗力が減るので、必要馬力は減少します。 (d)縦横比が小さいほど誘導抗力が大きくなります。誘導抗力は    低速域で支配的なので、低速飛行時の必要馬力が増大します。 【速度域で支配する抗力が入れ替わる】 低速域 …… 誘導抗力が支配 → 縦横比・重量が効く 高速域 …… 形状抗力が支配 → 最小抗力係数・密度が効く (a)と(d)が、それぞれ高速側・低速側の話をしていることに気づけば、どちらも正しいと判断できます。

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9(国土交通省 公表)出典元ページ

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