飛行機

飛行機
2011年2月、ユナイテッド航空が運航するボーイング777-200がアムステルダム・スキポール空港に接近中
分類	車両
業界	様々な
応用	交通機関
燃料源	ガソリン、電気、ディーゼル、天然ガス、水素、太陽光
パワード	はい
自走式	はい
発明家	オーヴィル・ライト ウィルバー・ライト
発明された	1903年; 121年前 （1903年）

飛行機（北米英語）または飛行機（イギリス英語）は、ジェットエンジン、プロペラ、またはロケットエンジンの推力によって前進する固定翼航空機です。飛行機には、さまざまなサイズ、形状、翼の構成があります。飛行機の用途は多岐にわたり、レクリエーション、物資や人の輸送、軍事、研究などがあります。世界中で、商業航空は旅客機で年間40億人以上の乗客を輸送し^[1]、2,000億トンキロメートル^[2]を超える貨物を輸送していますが、これは世界の貨物移動量の1%未満です。^[3]ほとんどの飛行機は機内に搭乗したパイロットによって操縦されますが、ドローンのように遠隔操作またはコンピューター制御されるように設計されているものもあります。

ライト兄弟は1903年に最初の飛行機を発明し、飛行させた。これは「最初の持続的で制御された空気より重い動力飛行」として知られている。^[4]彼らは、1799年に現代の飛行機の概念を提唱したジョージ・ケイリーの研究（後に模型や乗客を乗せたグライダーを製作・飛行させた）^[5]と、1867年から1896年にかけて空気より重い飛行を研究したドイツの有人航空の先駆者オットー・リリエンタールの研究を基にした。1891年のリリエンタールの飛行の試みは、人間の飛行の始まりと見なされている。^[6]第一次世界大戦 で限定的に使用された後、航空機技術は発展を続けた。飛行機は第二次世界大戦のすべての主要な戦闘に登場した。世界初のジェット機は1939年のドイツのハインケルHe178でした。世界初のジェット旅客機であるデ・ハビランド・コメットは1952年に導入されました。世界初の広く成功した民間ジェット機であるボーイング707は、1958年から2019年まで60年以上にわたって商業運航されていました。^[7]

英語で最初に確認されたのは19世紀後半（最初の持続的な動力飛行の前）で、飛行機（aeroplane）と同様に、飛行機という単語はフランス語のaéroplaneに由来し、これはギリシャ語のἀήρ（aēr）「空気」^[8]とラテン語の planus「水平」^[9]またはギリシャ語のπλάνος（planos）「さまよう」[ ^{10]から来ています。 [11} ] 「aéroplane」はもともと翼だけを指しており、空中を移動する飛行機でした。 ^[12]提喩の例として、翼という言葉が航空機全体を指すようになりました。

アメリカ合衆国とカナダでは、「飛行機」という用語は動力付きの固定翼航空機に対して使用される。イギリス、アイルランド、および連邦のほとんどの国では、これらの航空機に通常「エアロプレーン」（/ ˈ ɛər ə p l eɪ n / ^[12]）という用語が適用される。

古代の物語には飛行に関係するものが多く、例えばギリシャのイカロスとダイダロスの伝説や、古代インドの叙事詩に登場するヴィマーナなどがある。紀元前400年頃のギリシャでは、アルキタスが最初の人工の自走式飛行装置を設計・製作したと言われている。それはおそらく蒸気の噴流で推進する鳥の形をした模型で、約200メートル（660フィート）飛んだと言われている。^{[13] [14]}この機械は飛行中は吊り下げられていた可能性がある。^{[15] [16]}

グライダーを使った最も古い記録は、9世紀のアンダルシアとアラビア語の詩人アッバース・イブン・フィルナスと11世紀のイギリスの修道士マルムズベリのエイルマーによるもので、どちらの実験でもパイロットが負傷した。^[17] レオナルド・ダ・ヴィンチは鳥の翼の設計を研究し、飛翔中の鳥の質量中心と圧力中心の区別を初めて指摘した著書『飛翔の法典』 （1502年）で人力飛行機を設計した。

1799年、ジョージ・ケイリーは、揚力、推進力、操縦のための別々のシステムを備えた固定翼飛行機という現代の飛行機の概念を提示した。^{[18] [19]}ケイリーは、1803年には早くも固定翼飛行機の模型を製作して飛行させており、1853年には乗客を乗せられるグライダーを製作して成功を収めた^。[5] 1856年、フランス人のジャン＝マリー・ル・ブリは、浜辺で馬に引かせたグライダー「ラルバトロス・アーティフィシャル」で初の動力飛行を行った。 ^[20]その後、ロシア人のアレクサンダー・F・モジャイスキーも革新的な設計を行った。1883年、アメリカ人のジョン・J・モンゴメリーはグライダーで制御飛行を行った。^[21]当時同様の飛行を行った他の飛行士には、オットー・リリエンタール、パーシー・ピルチャー、オクターブ・シャヌートがいる。

ハイラム・マキシム卿は、重量3.5トン、翼幅110フィート（34メートル）の飛行機を製作した。この飛行機は、2基の360馬力（270kW）の蒸気エンジンで駆動され、2つのプロペラを駆動していた。1894年、彼の飛行機は、上昇を防ぐため頭上のレールを取り付けてテストされた。テストの結果、離陸するのに十分な揚力があることがわかった。飛行機は制御不能で、マキシムはその後、このことに気付いたため、この飛行機の製作を断念したと推定される。^[22]

1867年から1896年にかけて、ドイツの有人飛行の先駆者オットー・リリエンタールは、空気より重い飛行を開発した。彼は、十分に文書化された、繰り返し成功した滑空飛行を行った最初の人物であった。リリエンタールの研究は、現代の翼の概念の開発につながり、^{[23] [24]} 1891年の彼の飛行の試みは、人間の飛行の始まりと見なされている。^[25]「リリエンタール・ノルマルセゲラッパラット」は、量産された最初の飛行機であると考えられており、彼の研究はライト兄弟に多大な影響を与えた。^[26]

1890年代、ローレンス・ハーグレイヴは翼構造の研究を行い、人間の体重を持ち上げることができる箱凧を開発した。彼の箱凧の設計は広く採用された。彼は回転式航空機エンジンも開発したが、動力付きの固定翼航空機を製作して飛ばすことはなかった。^[27]

フランス人クレメント・アデルは、1886年に3機の飛行機械のうち最初の機体であるエオールを製作した。これはコウモリのようなデザインで、アデルが発明した軽量蒸気エンジンで駆動し、4気筒で20馬力(15kW  )を発生し、4枚羽根のプロペラを駆動する。エンジンの重量は1キロワットあたり4キログラム (6.6lb/hp) 以下であった。翼幅は14メートル (46ft) であった。総重量は300キログラム (660lb) であった。1890年10月9日、アデルはエオールの飛行を試みた。航空史家は、この試みを動力離陸と約50メートル (160ft) の高さ約200mm (7.9in) での無制御のホップとみなしている。^{[28] [29]}アデルのその後の2機の飛行は記録されていない。^[30]

1903年のアメリカ人ライト兄弟の飛行は、航空学の基準設定と記録保管機関である国際航空連盟（FAI）によって「空気より重い動力による最初の持続的かつ制御された飛行」として認められました。^[4] 1905年までに、ライトフライヤーIIIは、長時間にわたり完全に制御可能で安定した飛行が可能になりました。ライト兄弟は、有人飛行を追求する決断の大きなきっかけはオットー・リリエンタールだったと考えています。

1906年、ブラジルのアルベルト・サントス・デュモンはカタパルトを使わずに飛行機を飛ばしたとされる初の飛行を成功させ^[31] 、 22秒未満で220メートル（720フィート）を飛行してフランス航空クラブが認定した初の世界記録を樹立した。 ^[32]この飛行はFAIによっても認定された。^{[33] [34]}

現代の単葉 トラクター構成を取り入れた初期の航空機設計は、 1908年のブレリオVIII設計でした。この機体は、ヨーとピッチの両方を制御する可動尾翼を備え、ロール制御は主翼の反りまたはエルロンによって行われ、パイロットはジョイスティックとラダーバーで制御しました。これは、 1909年夏のブレリオXI 海峡横断航空機の重要な前身でした。^[35]

第一次世界大戦は、飛行機を兵器として使用することの試験台となった。飛行機は移動観測プラットフォームとしてその潜在能力を発揮し、次いで敵に損害を与えることのできる戦争機械であることを証明した。同期機関銃を装備した戦闘機による最初の空中戦勝利は、1915年にドイツの空軍 中尉 、クルト・ヴィントゲンスによって達成された。戦闘機のエースが登場し、最も優れた（空中戦勝利数による）のは、レッド・バロンとしても知られるマンフレート・フォン・リヒトホーフェンである。

第一次世界大戦後、航空機技術は発展を続けた。アルコックとブラウンは1919年に初めて大西洋を無着陸で横断した。最初の国際商業飛行は1919年に米国とカナダの間で行われた。^[36]

飛行機は第二次世界大戦のすべての主要な戦闘に登場しました。ドイツの電撃戦、バトル・オブ・ブリテン、太平洋戦争におけるアメリカと日本の航空母艦作戦など、当時の軍事戦略に不可欠な要素でした。

最初の実用的なジェット機は、1939年にテストされたドイツのハインケルHe178でした。1943年には、最初の実用ジェット戦闘機であるメッサーシュミットMe262がドイツ空軍で就役しました。

世界初のジェット旅客機であるデ・ハビランド コメットは1952 年に導入されました。初めて広く普及した民間ジェット機であるボーイング 707 は、1958 年から 2010 年まで 50 年以上にわたって商業運航されていました。ボーイング 747 は1970 年から 2005 年にエアバス A380に追い抜かれるまで、世界最大の旅客機でした。

コンコルドを含む超音速旅客機の飛行は、そのソニックブームのため、ほとんどの人口密集地帯では禁止されている超音速の水上飛行に限定されている。旅客マイルあたりの運航コストの高さと2000年の致命的な墜落事故により、コンコルドの運航会社は同機を運航から外した。^{[37] [38]}

航空機のプロペラ、またはエアスクリューは、エンジンまたはその他の動力源からの回転運動を、プロペラを前方または後方に押す旋回する後流に変換します。回転する動力駆動ハブで構成され、2枚以上の放射状翼断面ブレードが取り付けられているため、アセンブリ全体が縦軸を中心に回転します。^[39]プロペラに動力を供給するために使用される3種類の航空エンジンには、レシプロエンジン（またはピストンエンジン）、ガスタービン、および電気モーターがあります。プロペラが作り出す推力の量は、部分的には、ブレードが回転する領域であるディスク領域によって決まります。ブレード速度の制限は音速です。ブレードの先端が音速を超えると、衝撃波によりプロペラの効率が低下します。所定の先端速度を生成するために必要なrpmは、プロペラの直径に反比例します。プロペラ駆動航空機の設計上限速度はマッハ0.6です。それよりも高速になるように設計された航空機はジェットエンジンを使用します。^[40]

航空機の往復動エンジンには、星型、直列、水平対向エンジンの3 つの主な種類があります。星型エンジンは、シリンダーが車輪のスポークのように中央のクランクケースから外側に「放射状」に広がる往復動型の内燃エンジン構成で、ガスタービン エンジンが主流になる前は航空機エンジンによく使用されていました。直列エンジンは、シリンダーが列状ではなく前後に並ぶシリンダー バンクを持つ往復動エンジンで、各バンクには任意の数のシリンダーがありますが、6 個を超えることはめったになく、水冷式の場合もあります。水平エンジンは、シリンダーが水平に対向する内燃エンジンです。

ターボプロップ ガスタービン エンジンは、吸気口、コンプレッサー、燃焼器、タービン、および推進ノズルで構成され、シャフトから減速ギアを介してプロペラに動力を供給します。推進ノズルは、ターボプロップによって生成される推力の比較的小さな部分を提供します。

電気飛行機は燃料電池、太陽電池、キャパシタ、電力ビーム、^[41]またはバッテリーからの電気で電動モーターで動きます。現在、飛行可能な電気飛行機は有人航空機と無人航空機を含めてほとんどが実験的なプロトタイプですが、市場にはいくつかの量産モデルがあります。^[42]

ジェット機はジェットエンジンによって推進されますが、これはプロペラの空気力学的制限がジェット推進には適用されないためです。これらのエンジンは、一定のサイズや重量では往復エンジンよりもはるかに強力で、比較的静かで、高高度でもうまく機能します。ジェットエンジンの派生型にはラムジェットやスクラムジェットがあり、これらは燃料の導入と点火の前に、高い対気速度と吸気形状を利用して燃焼空気を圧縮します。ロケットモーターは、燃料を酸化剤で燃焼させ、ノズルからガスを排出することで推力を生み出します。

ほとんどのジェット機はターボファンジェットエンジンを使用しています。これはガスタービンを使用してダクトファンを駆動し、タービン周辺の空気を加速して、タービンを通過する空気に加えて推力を提供します。タービンを通過する空気とタービンを通過する空気の比率をバイパス比と呼びます。[ 43 ^]これらは、ターボジェット（バイパスなし）とターボプロップ（主にバイパス空気で駆動）の航空機推進形式の妥協を表しています。^[44]

旅客機などの亜音速航空機は、燃料効率を高めるために高バイパスジェットエンジンを採用している。ジェット戦闘機などの超音速航空機は、低バイパスターボファンを使用している。しかし、超音速では、エンジンに入る空気は亜音速まで減速し、燃焼後に再び超音速まで加速する必要がある。戦闘機ではアフターバーナーを使用して、高温の排気ガスに燃料を直接噴射することで、短時間出力を増大させる場合がある。多くのジェット機は、着陸後に減速するために逆推力装置も使用している。 ^[44]

ラムジェットは、大きな可動部品を持たないジェットエンジンの一種で、ミサイルなど、高速での使用に小型でシンプルなエンジンを必要とする用途に特に役立ちます。ラムジェットは、推力を発生させる前に前進運動が必要なため、他の推進方法や十分な速度を達成するための外部手段と組み合わせて使用​​されることがよくあります。ロッキードD-21は、親機から発射されたマッハ3以上のラムジェット推進偵察ドローンでした。ラムジェットは、タービンやベーンに頼らずに、車両の前進運動を利用してエンジンに空気を送り込みます。燃料を追加して点火すると、空気が加熱されて膨張し、推力が得られます。^[45]

スクラムジェットは、内部の超音速気流を利用して圧縮し、燃料と混合し、燃焼させて排気を加速し、推力を得る特殊なラムジェットです。エンジンは超音速でのみ作動します。実験的な無人スクラムジェットであるNASA X-43は、2004年にジェット推進航空機としてマッハ9.7、時速約12,100キロメートル（7,500マイル）の世界速度記録を樹立しました。^[46]

ジェット機は、大気を酸化剤と質量の両方の供給源として利用し、機体の後方で反応的に加速するのに対し、ロケット機は酸化剤を搭載し、燃焼した燃料と酸化剤を反応のための唯一の質量源として後方に加速する。液体燃料と酸化剤は燃焼室に送り込まれるか、固体燃料と酸化剤が燃料室で燃焼する。液体燃料か固体燃料かにかかわらず、高温のガスはノズルを通して加速される。^[47]

第二次世界大戦では、ドイツ軍がロケット推進航空機Me 163 コメット を配備した。水平飛行で音速の壁を破った最初の航空機は、 1948 年のロケット航空機ベル X-1であった。ノースアメリカン X-15 は、1960 年代に多くの速度および高度記録を破り、後の航空機および宇宙船の工学概念の先駆けとなった。軍用輸送機は、短距離飛行の状況でロケット支援離陸を採用する場合がある。その他、ロケット航空機には、地球の大気圏外へ移動するためのスペースシップツーなどのスペースプレーンや、短命だったロケット レーシング リーグ用に開発されたスポーツ航空機が含まれる。

ほとんどの飛行機は、顧客向けに大量生産することを目的として企業によって製造されています。安全テストを含む設計および計画プロセスは、小型ターボプロップ機の場合は最大 4 年、大型機の場合はさらに長くなります。

このプロセスで、航空機の目的と設計仕様が確立されます。まず、建設会社は図面と方程式、シミュレーション、風洞テスト、経験を使用して航空機の挙動を予測します。会社はコンピューターを使用して航空機の図面、計画、および初期シミュレーションを実行します。次に、航空機の全体または一部の小型モデルとモックアップを風洞でテストして、空気力学を検証します。

設計がこれらのプロセスを通過すると、会社は地上テスト用に限られた数の試作機を製作します。多くの場合、航空管理機関の代表者が初飛行を行います。飛行テストは、航空機がすべての要件を満たすまで続けられます。その後、国の航空管理機関が会社に生産開始の許可を与えます。

米国では連邦航空局（FAA）がこれにあたる。欧州連合では欧州航空安全局（EASA）、英国では民間航空局（CAA）がこれにあたる。^[48]カナダでは、航空機の大量生産を担当し認可する公的機関はカナダ運輸省の民間航空局である。^[49]

事実上あらゆる航空宇宙または防衛用途において、部品またはコンポーネントを溶接で接合する必要がある場合、最も厳格で具体的な安全規制と基準を満たす必要があります。Nadcap （国家航空宇宙防衛請負業者認定プログラム）は、航空宇宙工学における品質、品質管理、品質保証に関する世界的な要件を定めています。^[50]

国際販売の場合、航空機が使用される国の航空または運輸の公的機関からのライセンスも必要である。例えば、欧州企業エアバス社製の航空機は、米国で飛行するにはFAAの認証を受ける必要があり、米国に拠点を置くボーイング社製の航空機は、欧州連合で飛行するにはEASAの承認を受ける必要がある。^[51]

空港付近の都市部上空の航空交通量の増加による騒音公害の増加に対応して、規制により航空機エンジンからの騒音が減少する結果となった。 ^[52]

小型飛行機はアマチュアが設計し、自作することができます。その他の自作飛行機は、基本的な飛行機に組み立てることができる既製の部品キットを使用して組み立てられ、その後、製作者が完成させる必要があります。^[53]

飛行機を大規模に生産している企業は少ない。しかし、1つの会社の飛行機の製造には、実際には飛行機に組み込まれる部品を製造する他の何十、あるいは何百もの会社や工場が関与するプロセスである。たとえば、1つの会社が着陸装置の製造を担当し、別の会社がレーダーの製造を担当する場合があります。このような部品の生産は同じ都市や国に限定されず、大規模な飛行機製造会社の場合、そのような部品は世界中から来ることがあります。部品は、生産ラインがある飛行機会社の主要工場に送られます。大型飛行機の場合、飛行機の特定の部品、特に翼と胴体の組み立て専用の生産ラインが存在する場合があります。^{[54] [55]}飛行機が完成すると、不完全さや欠陥がないか厳密に検査されます。検査官の承認後、飛行機は一連の飛行テストにかけられ、すべてのシステムが正しく機能し、飛行機が適切に操縦されることを確認します。^[56]特定の顧客のニーズを満たすために、航空機は製造業者または顧客が提供する部品または部品パッケージを使用してカスタマイズされることがある。^[57]

固定翼航空機の構造部品は機体と呼ばれます。部品は航空機の種類と目的によって異なります。初期の機種は、通常、翼の表面が布地で木製でした。約 100 年前にエンジンが動力飛行に利用できるようになると、エンジンのマウントは金属製になりました。その後、速度が増すにつれて、ますます多くの部品が金属製になり、第二次世界大戦の終わりには全金属製の航空機が一般的になりました。現代では、複合材料の使用が増えています。

代表的な構造部品には以下のものがあります。

• 1 つまたは複数の大きな水平翼。多くの場合、翼の断面形状をしています。この翼は、航空機が前進するときに空気を下方に偏向させ、飛行中の航空機を支える揚力を生成します。また、この翼はロール時の安定性も提供し、定常飛行中に航空機が左右にロールするのを防ぎます。

• 胴体とは、長くて細い胴体で、通常は空気力学的に滑らかな形状にするために、先端が細くなったり丸くなったりしています。胴体は機体の他の部分と結合し、通常はパイロット、ペイロード、飛行システムなどの重要なものが含まれています。
• 垂直安定板またはフィンは、飛行機の後部に取り付けられ、通常は飛行機の上に突き出ている垂直の翼のような表面です。フィンは飛行機のヨー（左または右に旋回）を安定させ、その軸に沿った回転を制御する方向舵を取り付けます。
• 水平安定板または尾翼は、通常、垂直安定板の近くの尾部に取り付けられます。水平安定板は、飛行機のピッチ（上または下への傾き）を安定させるために使用され、ピッチ制御を行う昇降舵が取り付けられます。
• 着陸装置とは、水上で飛行機を支える車輪、スキッド、またはフロートのセットです。水上飛行機では、機体の底またはフロート (ポンツーン) が水上で飛行機を支えます。飛行機によっては、飛行中に着陸装置が引き込まれて抗力を軽減するものもあります。

固定翼航空機の翼は、航空機の両側に伸びる静止面です。航空機が前進すると、空気が翼の上を流れ、揚力を生み出す形状になります。この形状は翼型と呼ばれ、鳥の翼のような形をしています。

飛行機の翼面はフレーム全体に張られ、その上を流れる気流によって生じる揚力によって剛性が高められる柔軟な翼面を備えています。大型の航空機では翼面が剛性になり、強度が増します。

フレキシブルかリジッドかに関わらず、ほとんどの翼には、翼の形状を整え、翼面から航空機の残りの部分に揚力を伝達するための強力なフレームがあります。主な構造要素は、根元から先端まで伸びる 1 つまたは複数の桁と、前縁から後縁まで伸びる多数のリブです。

初期の飛行機エンジンは出力が小さく、軽量であることは非常に重要でした。また、初期の翼断面は非常に薄く、内部に強力なフレームを設置することができませんでした。そのため、1930 年代までは、ほとんどの翼は軽量すぎて十分な強度がなく、外部の補強用支柱とワイヤーが追加されました。1920 年代から 30 年代にかけて利用可能なエンジン出力が増加すると、翼は十分に重く、強度が増したため、補強は不要になりました。このタイプの補強されていない翼は、片持ち翼と呼ばれます。

翼の数と形状は、種類によって大きく異なります。翼は全幅の場合もあれば、中央の胴体によって左舷と右舷の翼に分割されている場合もあります。時にはさらに多くの翼が使用されることもあり、3 翼の三葉機は第一次世界大戦で有名になりました。4 翼の四葉機やその他の多葉機の設計はあまり成功しませんでした。

単葉機は翼が 1 つ、複葉機は2 つの翼が上下に重なり、タンデム翼は2 つの翼が前後に重なっています。1920 年代から 30 年代にかけて利用可能なエンジン出力が増加し、支柱が不要になると、支柱のない単葉機または片持ち単葉機が最も一般的な動力付き機体になりました。

翼の平面形は、上から見た形状です。空気力学的に効率の良い翼には、翼幅が長くまっすぐで、翼弦が短い（高アスペクト比）必要があります。しかし、構造的に効率が良く、軽量であるためには、翼幅は短くても揚力を生み出すのに十分な面積が必要です（低アスペクト比）。

遷音速（音速に近い）では、翼を後方または前方に後退させることで、超音速衝撃波が発生し始めるときに生じる抗力を軽減するのに役立ちます。後退翼は、単に前方または後方に後退した直線翼です。

デルタ翼は三角形の形状をしており、さまざまな用途に使用できます。柔軟なロガロ翼であるため、空気力学的な力を受けても安定した形状を保つことができるため、超軽量航空機や凧にもよく使用されます。超音速翼であるため、高い強度と低い抗力を兼ね備えているため、高速ジェット機によく使用されます。

可変形状翼は飛行中に異なる形状に変更できます。可変後退翼は、離着陸用の効率的な直線構成から、高速飛行用の低抗力後退構成に変形します。他の形状の可変平面形状も飛行したことがありますが、研究段階を超えるものはありません。

胴体は長くて細い胴体で、通常、その形状を空気力学的に滑らかにするために、先端が先細りまたは丸みを帯びています。胴体には、飛行乗務員、乗客、貨物またはペイロード、燃料、およびエンジンが含まれます。有人航空機のパイロットは、胴体の前部または上部にある操縦室から操縦します。操縦室には、制御装置と通常は窓と計器が備え付けられています。飛行機には複数の胴体がある場合があり、また、胴体後部をさまざまな目的に使用できるように、ブームが取り付けられ、ブームの間に尾部が位置している場合もあります。

全翼機は明確な胴体を持たない無尾翼航空機である。乗員、積載物、装備品のほとんどは主翼構造内に収容されている。^[58]

全翼機の構成は、1930年代から1940年代にかけて、特に米国のジャック・ノースロップとチェストン・L・エシェルマン、ドイツのアレクサンダー・リピッシュとホルテン兄弟によって広く研究された。戦後、全翼機のコンセプトに基づいた実験的な設計がいくつか行われたが、既知の難点は解決できないままであった。1950年代初頭まである程度の関心は続いたが、設計は必ずしも航続距離の面で大きな利点をもたらすわけではなく、いくつかの技術的問題を引き起こしたため、コンベア B-36やB-52 ストラトフォートレスのような「従来型」の解決策が採用された。深い翼の実用的必要性から、全翼機のコンセプトは低速から中速の範囲での設計に最も実用的であり、戦術的な輸送機の設計として使用することに継続的な関心が寄せられてきた。

全翼機への関心は、レーダー反射断面積が小さい可能性があることから、1980 年代に再燃しました。ステルス技術は、レーダー波を特定の方向にのみ反射する形状に依存しているため、レーダー受信機が航空機に対して特定の位置にない限り、航空機の検出が困難になります。この位置は、航空機が移動すると継続的に変化します。このアプローチは、最終的にノースロップB-2 スピリット ステルス爆撃機につながりました。この場合、全翼機の空力的利点は主な要件ではありません。ただし、現代のコンピューター制御のフライバイワイヤシステムにより、全翼機の空力的欠点の多くを最小限に抑えることができ、効率的で安定した長距離爆撃機が実現しました。

ブレンデッド ウィング ボディの航空機は、平らで翼型をしたボディを持ち、これによって揚力の大部分を生み出して飛行を維持します。また、翼はボディと滑らかに融合していますが、翼は明確に独立した構造になっています。

このように、ブレンデッド ウィング ボディの航空機には、未来的な胴体と全翼設計の両方の設計上の特徴が組み込まれています。ブレンデッド ウィング ボディ アプローチの利点は、効率的な高揚力翼と幅広の翼型ボディです。これにより、航空機全体が揚力生成に貢献し、燃費が向上する可能性があります。

揚力体とは、その体自体が揚力を生み出す構成である。全翼機が従来の胴体を持たないか最小限の翼であるのに対し、揚力体は従来の翼をほとんど持たないかまったく持たない胴体と考えることができる。全翼機は揚力のない表面をなくすことで亜音速での巡航効率を最大化しようとするが、揚力体は通常、亜音速、超音速、極超音速飛行、または宇宙船の 再突入における翼の抗力と構造を最小化する。これらすべての飛行形態は、適切な飛行安定性にとって課題となる。

1960 年代から 1970 年代にかけて、小型で軽量な有人宇宙船を建造する手段として、リフティング ボディは主要な研究分野でした。米国は、このコンセプトをテストするために、有名なリフティング ボディ ロケット機を数機建造し、また、太平洋上でテストされたロケット打ち上げ式再突入機も数機建造しました。米国空軍が有人ミッションに興味を失ったため、関心は薄れ、スペース シャトルの設計プロセス中に、機体の高度な形状により燃料タンクの搭載が困難であることが明らかになり、主要な開発は終了しました。

従来の翼断面の翼は飛行中に不安定で、制御が困難です。フレキシブル翼タイプは、正しい姿勢を維持するために、アンカー ラインまたは下にぶら下がっているパイロットの重量に頼ることがよくあります。一部のフリー フライング タイプでは、安定した適応翼や、最近では電子人工安定性などの他の独創的なメカニズムを使用しています。

安定性と制御性を実現するために、ほとんどの固定翼タイプには、水平方向に動作するフィンと方向舵、および垂直方向に動作する尾翼と昇降舵で構成される尾翼があります。これらの操縦面は通常、飛行のさまざまな段階で操縦力を緩和するために調整できます。これは非常に一般的なため、従来のレイアウトとして知られています。尾翼に沿って間隔をあけて 2 つ以上のフィンが付いている場合もあります。

いくつかのタイプでは、主翼の後ろではなく、主翼の前に水平の「カナード」前翼があります。 ^{[59] [60] [61]}この前翼は、航空機の揚力、トリム、または制御に寄与するか、またはこれらのいくつかに寄与します。

飛行機には複雑な飛行制御システムがあります。パイロットはメインコントロールにより姿勢（ロール、ピッチ、ヨー）とエンジン推力を制御して空中で飛行機を操縦できます。

有人航空機では、コックピット計器が、飛行データ、エンジン出力、ナビゲーション、通信、および搭載されているその他の航空機システム などの情報をパイロットに提供します。

リスクを乗客1キロメートルあたりの死亡者数で測定すると、飛行機での移動はバスや鉄道での移動よりも約10倍安全です。しかし、1回の移動あたりの死亡者数統計を使用すると、飛行機での移動は車、鉄道、バスでの移動よりも大幅に危険です。^[62]このため、航空旅行保険は比較的高価です。保険会社は通常、1回の移動あたりの死亡者数統計を使用します。^[63]旅客機と小型のプライベートジェットの安全性には大きな違いがあり、1マイルあたりの統計では、旅客機は小型飛行機よりも8.3倍安全です。^[64]

燃焼を伴うすべての活動と同様に、化石燃料で動く航空機は大気中に煤やその他の汚染物質を放出します。二酸化炭素（CO2 _）などの温室効果ガスも発生します。さらに、飛行機特有の環境への影響もあります。例えば、

• 対流圏界面付近の高高度を飛行する飛行機（主に大型ジェット旅客機）はエアロゾルを放出し、飛行機雲を残します。これらは巻雲の形成を増加させる可能性があります。航空の誕生以来、雲量は最大0.2％増加した可能性があります。^[65]
• 対流圏界面付近の高高度を飛行する飛行機は、その高度で温室効果ガスと相互作用する化学物質、特に窒素化合物を放出する可能性があり、窒素化合物はオゾンと相互作用してオゾン濃度を増加させます。^{[66] [67]}
• ほとんどの軽量ピストン航空機は、テトラエチル鉛(TEL)を含む航空ガソリンを燃焼します。一部の低圧縮ピストン エンジンは無鉛モガスで作動し、一部の新型軽量航空機では、鉛を必要としないタービン エンジンとディーゼル エンジンが使用されています。汚染物質を排出しない軽量電気航空機の一部は、すでに生産されています。

飛行機によるもう一つの環境への影響は、主に飛行機の離着陸によって引き起こされる 騒音公害です。

• 航空機の飛行力学
• 航空
• 燃費効率
• さまざまな航空機タイプが達成した高度記録のリスト
• 回転翼航空機

• ブラトナー、デイビッド。 『ザ・フライング・ブック：飛行機で飛ぶことについて今まで疑問に思ったことすべて』。ISBN 0-8027-7691-4 

• 飛行機センター
• 航空会社.net
• 航空宇宙ウェブ
• 飛行機の仕組み – Howstuffworks.com