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固定翼機とは、飛行機のように空気より重い航空機で、空気力学的揚力を利用して飛行できるものです。固定翼機は、回転翼機（回転軸に取り付けられたローターが揚力を発生させる）やオーニソプター（翼が振動して揚力を発生させる）とは異なります。固定翼機の翼は必ずしも剛体である必要はなく、凧、ハンググライダー、可変翼機、翼の形状を変える飛行機などもすべて固定翼機に分類されます。
自由飛行グライダーや係留凧など、滑空する固定翼航空機は、動いている空気を利用して高度を上げることができます。エンジンから前進推力を得る動力付き固定翼航空機（飛行機）には、動力付きパラグライダー、動力付きハンググライダー、地面効果翼機などがあります。ほとんどの固定翼航空機はパイロットによって操縦されますが、 遠隔操作されるものや、完全に自律飛行するもの（遠隔操縦者なし）もあります。
凧は、凧作りの材料が入手可能だった中国で約2800年前に使用されていました。近くのムナ島の洞窟壁画の解釈に基づくと、現在のスラウェシ島では、葉の凧がそれより早く飛ばされていた可能性があります。[ 1 ]少なくとも西暦549年には紙の凧が飛ばされており、その年には救助活動のメッセージとして紙の凧が使用されたことが記録されています。[ 2 ]古代および中世の中国の資料は、距離の測定、風のテスト、人の持ち上げ、信号、軍事作戦の通信に凧が使用されたことを報告しています。[ 2 ]
凧の話は13世紀末にマルコ・ポーロによってヨーロッパにもたらされ、凧は16世紀と17世紀に日本とマレーシアの船乗りによって持ち帰られた。[ 3 ]当初は珍品と見なされていた凧だが、18世紀と19世紀には科学研究に利用されるようになった。[ 3 ]
紀元前400年頃のギリシャで、アルキタスは鳥の形をした最初の自走式飛行装置を設計・建造したと伝えられている。この装置は恐らく蒸気の噴射によって推進され、約200メートル（660フィート）飛行したと言われている。[ 4 ] [ 5 ]この機械は飛行中に宙吊りになっていた可能性がある。[ 6 ] [ 7 ]
グライダーを使った初期の試みの1つは、11世紀のマルムズベリーの修道士エイルマーによるものでしたが、失敗に終わりました。17世紀の記録によると、9世紀の詩人アッバス・イブン・フィルナスも同様の試みを行ったとされていますが、それ以前の資料にはこの出来事は記録されていません。[ 8 ]
1799年、ジョージ・ケイリー卿は、揚力、推進力、制御のためのシステムを備えた固定翼機として、現代の飛行機の概念を提唱した。[ 9 ] [ 10 ]ケイリーは1803年にはすでに固定翼機の模型を製作して飛行させており、1853年には乗客を乗せたグライダーを製作して成功を収めた。 [ 11 ] 1856年、フランス人のジャン＝マリー・ル・ブリスは、グライダー「L'Albatros artificiel」を馬に牽引させて海岸沿いを飛行し、動力飛行を初めて成功させた。[ 12 ] 1884年、アメリカ人のジョン・J・モンゴメリーは、 1883年から1886年にかけて製作した一連のグライダーの一部として、グライダーで制御飛行を行った。[ 13 ]当時、同様の飛行を行った他の飛行家には、オットー・リリエンタール、パーシー・ピルチャー、オクターヴ・シャヌートの弟子などがいた。
1890年代、ローレンス・ハーグレイブは翼構造の研究を行い、人間の体重を持ち上げられる箱型凧を開発した。彼の設計は広く採用された。彼はまた、回転式航空機エンジンの一種を開発したが、動力付き固定翼航空機は開発しなかった。[ 14 ]
サー・ハイラム・マキシムは、重量3.5トン、翼幅110フィート（34メートル）の飛行機を建造した。この飛行機は、2基の360馬力（270kW）の蒸気機関で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に頭上のレールを使ってテストされた。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、マキシムは開発を断念した。[ 15 ]
ライト兄弟が1903年にフライヤーIで行った飛行は、航空の標準設定と記録保持機関である国際航空連盟（FAI）によって「持続的かつ制御された、空気より重い動力飛行の最初の例」として認められている。[ 16 ] 1905年までに、ライトフライヤーIIIは、かなり長い時間、完全に制御可能な安定した飛行が可能になった。
1906年、ブラジルの発明家アルベルト・サントス・デュモンは、フランス航空クラブが認めた最初の世界記録となる、14 bis 220メートル（720フィート）を22秒未満で飛行する航空機を設計、製造、操縦した。 [ 17 ]この飛行はFAIによって認定された。[ 18 ]
1908年のブレリオVIII設計は、現代の単葉牽引式構成を持つ初期の航空機設計でした。ヨーとピッチの両方を制御する可動式尾翼を備え、ロール制御は翼のねじりまたは補助翼によって行われ、パイロットはジョイスティックとラダーバーで操作しました。これは、1909年夏に彼が開発した後のブレリオXIドーバー海峡横断機の重要な前身でした。[ 19 ]
第一次世界大戦は、航空機を兵器や観測プラットフォームとして使用するきっかけとなった。同期式機関銃を装備した戦闘機による最古の空中戦での勝利は、1915年にドイツ空軍のクルト・ヴィントゲンス中尉によって達成された。戦闘機のエースが登場し、空中戦での勝利数で言えば、マンフレート・フォン・リヒトホーフェンが最も偉大だった。[ 20 ]
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。米国とカナダ間の最初の商業飛行は1919年に行われた。 [ 21 ]
いわゆる航空の黄金時代は、二つの世界大戦の間に起こり、それまでの画期的な技術を現代的に解釈したものが数多く登場しました。その革新には、1915年のヒューゴ・ユンカースによる全金属製機体の開発、1930年代初頭までに翼幅60メートルを超える多発機の登場、 V-12液冷式航空エンジンと並んで実用的な航空機用動力源として主に空冷式星型エンジンが採用されたこと、そして飛行距離がますます長くなったことなどが挙げられます。例えば、 1919年のビッカース・ヴィミー号による長距離飛行、その数か月後にはアメリカ海軍のNC-4による大西洋横断飛行が行われました。そして、1927年5月にはチャールズ・リンドバーグがスピリット・オブ・セントルイス号で単独大西洋横断飛行を成功させ、さらに長距離飛行への挑戦が活発化しました。
第二次世界大戦の主要な戦いにおいて、航空機は重要な役割を果たした。ドイツの電撃戦や、太平洋におけるアメリカと日本の航空母艦作戦など、軍事戦略において不可欠な要素であった。
軍用グライダーは開発され、いくつかの作戦で使用されたが、高い死傷率によって使用が制限された。 1942年のフォッケ・アハゲリス Fa 330バッハシュテルツェ（ワグテイル）ローターカイトは、ドイツのUボートで使用されたことで有名である。
戦争前と戦争中、イギリスとドイツの設計者はジェットエンジンの開発に取り組んでいた。 1939年に初めて飛行したジェット機は、ドイツのハインケル He 178だった。1943年には、最初の実戦配備されたジェット戦闘機であるメッサーシュミット Me 262がドイツ空軍に配備された。戦争後半にはイギリスのグロスター ミーティアが配備されたが、実戦には参加しなかった。当時の最高速度は、1944年7月初旬にドイツのMe 163B V18ロケット戦闘機の試作機が非公式記録飛行を行い、時速1,130 km (700 mph)に達した。 [ 22 ]
1947年10月、ベルX-1はチャック・イェーガーの操縦により、音速を超えた最初の航空機となった。[ 23 ]
1948年から1949年にかけて、ベルリン封鎖中に航空機が物資輸送に使用された。冷戦中には、 B-52などの新型航空機が生産された。
最初のジェット旅客機であるデ・ハビランド・コメットは1952年に登場し、続いて1956年にはソ連のツポレフTu-104が登場しました。最初の広く成功した商用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用運航されました。ボーイング747は、1970年から2005年にエアバスA380に抜かれるまで、世界最大の旅客機でした。最も成功した航空機はダグラスDC-3とその軍用バージョンであるC-47 [ 24 ]で、 1936年から運用されている中型の双発旅客機または輸送機であり、現在も世界中で使用されています。数百あるバージョンの中には、ベトナム戦争時代のガンシップであるAC-47のように、他の用途に転用されたものもあり、AC - 47は現在もコロンビア空軍で使用されています[ 25 ]。
飛行機（イギリス英語では aeroplane と綴り、短縮形は plane）は、ジェットエンジンまたはプロペラの推力によって推進される動力付き固定翼航空機です。飛行機には、さまざまな大きさ、形状、翼の構成があります。用途としては、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。
水上飛行機（ハイドロプレーン）は、水上で離着陸（着水）することができます。陸上からも運用できる水上飛行機は、水陸両用機と呼ばれるサブクラスです。[ 26 ]水上飛行機と水陸両用機は、フロートプレーンと飛行艇の2つのカテゴリーに分けられます。
多くのグライダーには小型動力装置が搭載されている。例えば以下のようなものがある。
地面効果機（GEV）は、翼と地面との相互作用である地面効果を利用して、地面の近くを飛行します。一部のGEVは、必要に応じて地面効果外（OGE）でより高く飛行することができ、これらは動力付き固定翼航空機に分類されます。[ 30 ]
グライダーとは、エンジンを必要とせずに自由飛行できる、空気より重い航空機のことです。グライダーは、上昇気流を利用して高度を上げ、長時間飛行できるように設計された固定翼グライダーです。
グライダーは主にレクリエーションに用いられるが、空気力学研究、戦争、宇宙船回収などの目的にも利用されている。
モーターグライダーには、離陸時や飛行時間を延長するための限定的な推進システムが装備されている。
飛行機と同様に、グライダーにも様々な形状があり、翼の形状、空力効率、操縦者の位置、操縦装置などが異なっている。
大型グライダーは、曳航機またはウインチによって空中に持ち上げられるのが一般的です。軍用グライダーは戦闘において兵員や装備の輸送に使用され、特殊なグライダーは大気や空気力学の研究に用いられてきました。ロケット推進航空機や宇宙飛行機は、グライダーと同様に動力を用いない着陸を行っています。
グライダー競技で使用されるグライダーや帆船は、高い空力効率を誇ります。揚抗比は最高で70:1ですが、50:1が一般的です。離陸後、上昇気流を巧みに利用することで、さらに高度を上げることができます。平均時速200kmを超える速度で、数千キロメートルもの飛行が 達成された例もあります。
グライダーの小型版の一例として、紙飛行機が挙げられます。普通の紙を比較的簡単に空力的な形状に折り曲げることができ、表面積に対する質量の比率が低いため、飛行に必要な揚力が少なくなり、ある程度の距離を滑空することができます。
グライダーや帆船は、動力飛行機と多くの設計要素や空力原理を共有している。例えば、ホルテンH.IVは尾翼のない全翼グライダーであり、デルタ翼を持つスペースシャトル・オービターは降下時に滑空した。多くのグライダーは、飛行機と同様の操縦翼面や計器を採用している。
現代のグライダー航空機の主な用途は、スポーツとレクリエーションである。
グライダーは1920年代にレクリエーション目的で開発されました。パイロットが上昇気流の利用方法を理解するにつれ、揚抗比の高いグライダーが開発されました。これにより、機体は次の「揚力源」まで滑空できるようになり、航続距離が伸びました。これが、グライダーという人気スポーツの誕生につながったのです。
初期のグライダーは主に木材と金属で作られていましたが、後にガラス、炭素繊維、アラミド繊維などを組み込んだ複合材料に取って代わられました。空気抵抗を最小限に抑えるため、これらのグライダーは流線型の胴体と、アスペクト比の高い細長い翼を備えています。単座型と複座型のグライダーがあります。
当初、訓練はコックピットがなく計器も最小限の初等グライダーで短距離の「ホップ」で行われていました。 [ 31 ]第二次世界大戦後まもなく、訓練は2人乗りの複操縦グライダーで行われるようになりましたが、高性能の2人乗りグライダーは長距離飛行が可能です。当初は着陸にスキッドが使用されていましたが、後に車輪に置き換えられ、多くの場合格納式になっています。モーターグライダーとして知られるグライダーは無動力飛行用に設計されていますが、ピストン、ロータリー、ジェット、または電気エンジンを搭載できます。[ 32 ]グライダーは、 FAIによって競技用に、主に翼幅とフラップに基づいてグライダー競技クラスに分類されます。
マイクロリフトグライダーやエアチェアと呼ばれるものを含む超軽量グライダーの一種は、重量に基づいてFAIによって定義されています。これらは軽量であるため容易に輸送でき、一部の国では免許なしで飛行できます。超軽量グライダーはハンググライダーと同様の性能を持ちながら、パイロットが変形可能な構造内の直立した座席にベルトで固定されるため、墜落時の安全性が高まります。着陸は通常1つまたは2つの車輪で行うため、ハンググライダーと区別されます。ほとんどは個人設計者や愛好家によって製作されています。
第二次世界大戦中、軍用グライダーは兵士（グライダー歩兵）や重装備を戦闘地域へ輸送するために使用されました。グライダーは、C-47ダコタなどの輸送機、あるいはかつて爆撃機として使われていたものの現在は二次的な任務に回されているショート・スターリングなどの機体によって、空中および目標地点までの大部分を牽引されました。空挺部隊に対する利点は、重装備を着陸させることができ、兵士をパラシュート降下地点に分散させるのではなく、迅速に集結させることができた点でした。グライダーは使い捨てとして扱われ、木材などの安価な材料で作られていましたが、一部は再利用されました。朝鮮戦争の頃には、輸送機がより大型化・効率化され、軽戦車さえもパラシュートで投下できるようになったため、グライダーは時代遅れとなりました。
動力飛行機が開発された後も、グライダーは航空研究に引き続き利用された。NASAのパレセフ・ロガロ式フレキシブル翼は、宇宙船回収の代替方法を研究するために開発された。この用途は放棄されたものの、その宣伝効果により、愛好家たちはフレキシブル翼の翼型をハンググライダーに応用するようになった。
飛行翼機やリフティングボディ機など、多くの種類の固定翼機に関する初期研究も、動力のない試作機を用いて行われた。
ハンググライダーは、操縦者が機体から吊り下げられたハーネスに身を委ね、操縦桿に体重移動することで操縦を行うグライダーの一種です。ハンググライダーは通常、アルミニウム合金または複合材製のフレームに布製の翼を張った構造になっています。操縦者は数時間にわたって滑空し、上昇気流に乗って数千メートルの高度を稼ぎ、曲技飛行を行い、数百キロメートルにわたってクロスカントリー飛行を楽しむことができます。
パラグライダーは、軽量で自由飛行する、足で離陸する機体で、剛性のある胴体はありません。[ 33 ]パイロットは、サスペンションラインによって形状が形成された中空の布製翼の下のハーネスに吊り下げられています。翼の前部にある通気口から入る空気と、外側を流れる空気の空力によって機体が推進されます。パラグライディングは、ほとんどの場合、レクリエーション活動です。
紙飛行機とは、紙や厚紙で作られたおもちゃの飛行機（通常はグライダー）のことです。
模型グライダーは、ポリスチレンやバルサ材などの軽量素材を用いて作られた航空機の模型です。シンプルなグライダーから精密な縮尺模型まで、そのデザインは多岐にわたり、中には非常に大型のものもあります。
滑空爆弾とは、弾道飛行ではなく滑空飛行を可能にするために、空力的な表面形状を持つ爆弾のことである。これにより、スタンドオフ攻撃機は遠距離から目標を攻撃することが可能となる。
凧は、翼に吹く風によって空中に浮かぶ係留された航空機です。[ 34 ]翼の下の高圧によって気流が下向きに偏向されます。この偏向により、風の方向に水平抗力が発生します。揚力と抗力の成分から生じる合力ベクトルは、係留索の張力によって反対されます。
凧は主にレクリエーション目的で飛ばされますが、他にも多くの用途があります。ライト兄弟やJ・W・ダンといった初期の開拓者たちは、エンジンや操縦装置を取り付ける前に、飛行機の飛行特性を確認するために、凧として飛ばすこともありました。
凧は、信号伝達、弾薬の運搬、そして戦場の上空に観測者を吊り上げることや凧を使った空中写真撮影など、観測のために利用されてきた。
凧は、ベンジャミン・フランクリンが雷が電気であることを証明した有名な実験のように、科学的な目的にも利用されてきました。凧は従来の航空機の先駆けであり、初期の飛行艇の開発に重要な役割を果たしました。アレクサンダー・グラハム・ベルは、ライト兄弟やローレンス・ハーグレイブと同様に、人を乗せる大型凧の実験を行いました。凧は、気象予報のために大気の状態を測定する科学機器を吊り上げるという歴史的な役割も果たしました。
凧は無線アンテナを運ぶのに利用できる。この方法は、マルコーニによる最初の大西洋横断無線送信の受信局で使用された。凧でアンテナを運ぶには強い風が必要であり、重い機材と接地導体では必ずしも強い風が得られるとは限らないため、このような実験には係留気球の方が便利かもしれない。
凧は、ライトスティックや電池式のライトなどの光源を運ぶのに使用できる。
凧は、人や車両を風下へ引っ張るのに使用できます。パワーカイトのような効率的なフォイルタイプの凧は、他の帆船と同じ原理で風上へ帆走するためにも使用できます。ただし、地面や水中での横方向の力は、従来の帆船のキール、センターボード、車輪、アイスブレードのように方向転換する必要があります。過去20年間で、カイトバギー、カイトランドボーディング、カイトボート、カイトサーフィンなどのカイトセーリングスポーツが人気になりました。スノーカイトも人気です。
カイトセーリングは、従来のセーリングでは不可能な様々な可能性を切り開きます。
研究開発プロジェクトでは、高高度の風の流れを利用して発電するための凧について調査している。[ 35 ]
凧揚げ祭りは世界中で人気の娯楽の一つです。地域ごとのイベント、伝統的な祭り、そして大規模な国際祭りなど、様々な形態があります。
固定翼機の構造要素は機体です。機体は、機体の種類、用途、技術によって異なります。初期の機体は木製で、翼面は布張りでした。動力飛行用のエンジンが利用可能になると、エンジンの取り付け部は金属製になりました。速度が上がるにつれて金属の使用が一般的になり、第二次世界大戦終結までには、全金属製（およびガラス製）の航空機が普及しました。現代では、複合材料がより一般的になっています。
典型的な構造要素には以下が含まれます。
固定翼機の翼は、機体の両側に伸びる静止した平面です。機体が前進すると、翼の上を空気が流れ、揚力を発生させる形状になっています。
凧や一部の軽量グライダー、飛行機は、フレームに張られた柔軟な翼面を持ち、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保たれる。大型航空機は、剛性の翼面を持つ。
柔軟な翼であれ、剛性のある翼であれ、ほとんどの翼は形状を維持し、翼表面から機体全体に揚力を伝達するための頑丈なフレームを備えている。主な構造要素は、翼根から翼端まで伸びる1本または複数の桁と、前縁から後縁まで伸びるリブである。
初期の飛行機エンジンは出力が弱く、軽量化が極めて重要でした。また、初期の翼型は薄く、頑丈なフレームを支えることができませんでした。1930年代までは、ほとんどの翼は非常に脆弱だったため、外部に補強用の支柱やワイヤーが追加されていました。エンジンの出力が増加するにつれて、翼を重く頑丈に作れるようになり、補強は不要になりました。このように補強のない翼は、片持ち翼と呼ばれます。
翼の数や形状は多種多様である。胴体と一体化した翼を持つ設計もあれば、胴体によって左右の翼が分離されている設計も一般的である。
時には、第一次世界大戦時の3枚翼の三葉機のように、より多くの翼が使用された例もある。4枚翼の四葉機やその他の多葉機設計はほとんど成功していない。
ほとんどの飛行機は単葉機で、1枚または2枚の平行な翼を持つ。複葉機や三葉機は、翼を上下に重ねている。 タンデム翼は、翼を前後に配置し、場合によっては翼端で連結している。1920年代から1930年代にかけてエンジンの出力が向上し、支柱が不要になると、支柱のない、あるいは片持ち式の単葉機が最も一般的な形態となった。
平面形状とは、上または下から見たときの機体の形状のことです。空力効率を高めるには、翼は直線状で翼幅が長く、翼弦長が短い（アスペクト比が高い）形状が適しています。構造効率を高め、軽量化を図るには、翼幅はできるだけ小さくする必要がありますが、揚力を得るのに十分な面積を確保しなければなりません。
遷音速で飛行するために、可変翼は向きを変え、後方に傾けることで超音速衝撃波による抗力を低減します。可変後退翼は、離着陸時の効率的な直線翼から、高速飛行時の低抗力後退翼へと変形します。他の形式の可変翼も飛行試験が行われていますが、いずれも研究段階を超えていません。後退翼は、直線翼を後方または前方に後退させたものです。
デルタ翼は、様々な用途に用いられる三角形の形状です。柔軟なロガロ翼として、空気力学的負荷の下でも安定した形状を維持できるため、凧やその他の超軽量航空機によく用いられます。高強度と低抗力を兼ね備え、超音速飛行も可能です。
翼は通常中空構造になっており、燃料タンクの役割も果たします。翼にはフラップが装備されており、離着陸時に翼の抗力と揚力を増減させたり、逆に方向転換のために逆方向に作用させたりすることができます。
胴体は通常、細長く、空気力学的に滑らかな形状にするために、両端が先細りまたは丸みを帯びている。ほとんどの固定翼機は単一の胴体を持つ。中には複数の胴体を持つものや、胴体の最後尾を利用できるように、尾部の両側にブームが取り付けられているものもある。
機体には通常、乗務員、乗客、貨物、そして場合によっては燃料とエンジンが搭載される。グライダーは通常、燃料とエンジンを搭載しないが、モーターグライダーやロケットグライダーなどの一部の機種では、一時的またはオプションで使用できる。
有人商用固定翼機の操縦士は、機体内部の操縦席（通常は機体前部または上部）から操縦を行う。操縦席には操縦装置、窓、計器類が備えられており、乗客とは安全なドアで隔てられている。小型機では、乗客は通常、操縦士の後ろの客室に座る。まれに、乗客が操縦士の隣や前に座ることもある。大型旅客機には、操縦席とは独立した客室、あるいは複数の客室が備えられている。
航空機には通常、2名以上の操縦士が搭乗し、そのうち1名が機長（操縦士）として全体の指揮を執り、1名以上の副操縦士が同乗します。大型機では、航法士も操縦席に搭乗するのが一般的です。軍用機や特殊機の中には、操縦席に他の乗務員が搭乗している場合もあります。
全翼機とは、尾翼がなく、明確な胴体を持たない航空機であり、内部に乗員、積載物、および機器を収容する。[ 36 ]： 224
全翼機は1930年代から1940年代にかけて、特に米国ではジャック・ノースロップとチェストン・L・エシェルマン、ドイツではアレクサンダー・リッピッシュとホルテン兄弟によって精力的に研究された。戦後、全翼機のコンセプトに基づいた数多くの実験的な設計が行われた。1950年代まで関心は続いたが、航続距離の面で大きな利点はなく、技術的な問題も抱えていた。全翼機は低速から中速域の設計に最も適しており、戦術輸送機の設計として継続的に注目を集めた。
1980年代、全翼機はレーダー断面積が小さいという可能性から、再び注目を集めるようになった。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を利用することで、探知されにくくする。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（写真）の開発につながった。全翼機の空力特性は、主要な懸念事項ではない。コンピューター制御のフライ・バイ・ワイヤ・システムが空力的な欠点の多くを補い、効率的で安定した長距離航空機を実現した。
ブレンデッドウィングボディ機は、機体を水平に保つための揚力の大部分を生み出す扁平な翼型形状の胴体と、胴体と一体化した独立した翼構造を持つ。
ブレンデッドウィングボディ機は、胴体型と全翼型両方の設計要素を取り入れた航空機です。ブレンデッドウィングボディ方式の利点として挙げられるのは、高揚力で効率的な翼と、幅広で翼型形状の胴体です。これにより、機体全体が揚力発生に貢献し、燃費向上につながる可能性があります。
リフティングボディとは、機体が揚力を発生させる形状のことです。従来の胴体をほとんど、あるいは全く持たない翼である全翼機とは対照的に、リフティングボディは従来の翼をほとんど、あるいは全く持たない胴体と考えることができます。全翼機は非揚力面を排除することで亜音速での巡航効率を最大化しようとしますが、リフティングボディは一般的に亜音速、超音速、極超音速飛行、あるいは宇宙船の再突入のために翼の抗力と構造を最小限に抑えます。これらの飛行モードはすべて、飛行安定性に関して課題を抱えています。
リフティングボディは、小型軽量の有人宇宙船を開発する手段として、1960年代から1970年代にかけて主要な研究分野となった。米国は、この概念を検証するためにリフティングボディ型ロケット飛行機や、ロケットで打ち上げられる再突入機を複数開発した。しかし、米空軍が有人ミッションへの関心を失うにつれ、リフティングボディへの関心も薄れ、スペースシャトルの設計段階で、複雑な形状の胴体では燃料タンクの搭載が困難であることが明らかになったため、主要な開発は終了した。
古典的な翼型断面の翼は飛行中に不安定になる。柔軟翼機は、正しい姿勢を維持するために、アンカーラインや、下にぶら下がっているパイロットの体重に頼ることが多い。自由飛行型の機体の中には、安定性を高めるために改良された翼型を採用したり、電子的な人工安定化機構などの他の機構を用いるものもある。
トリム、安定性、操縦性を確保するため、ほとんどの固定翼機は、水平方向に作用する垂直尾翼と方向舵、そして垂直方向に作用する水平尾翼と昇降舵からなる尾部を備えている。これは非常に一般的であるため、「従来型レイアウト」として知られている。場合によっては、水平尾翼に沿って2枚以上の垂直尾翼が間隔を置いて配置されることもある。
一部のタイプでは、主翼の後ろではなく前に水平の「カナード」前翼があります。 [ 36 ]： 86 [ 37 ] [ 38 ]この前翼は、航空機のトリム、安定性、または制御、あるいはこれらの複数に寄与する可能性があります。
凧は1本または複数の紐で制御される。
グライダーや飛行機は、特に操縦士が操縦する場合、高度な制御システムを備えている。
操縦装置によって、パイロットは航空機を空中および地上で操縦することができる。一般的に、それらは以下の通りである。
その他の一般的な制御機能には以下が含まれます。
航空機には、操縦席が2つあり、それぞれにデュアルコントロールが備わっているため、2人が交代で操縦することができる。
制御システムは、自動操縦装置、翼水平維持装置、飛行管理システムなど、完全または部分的な自動化を可能にする。無人航空機には操縦士はおらず、遠隔操作、またはジャイロスコープ、コンピューター／センサー、その他の自律制御方式によって制御される。
有人固定翼機では、計器類は操縦士に、飛行、エンジン、航法、通信、および搭載されている可能性のあるその他の航空機システムに関する情報を提供する。
6つの基本的な楽器は、6パックと呼ばれることもあります。[ 39 ]
その他のコックピット計器類は以下のとおりです。
これらの機器の一部または全部は、コンピュータのディスプレイ上に表示され、電話のようにタッチ操作で操作できる場合があります。
1799年、彼は歴史上初めて近代飛行機の概念を提唱した。ケイリーは抗力ベクトル（流れに平行）と揚力ベクトル（流れに垂直）を特定した。
航空航法と航空工学のイギリスの先駆者であり、人間を空中に運ぶことに成功した最初のグライダーの設計者。ケイリーは、1799年という早い時期に、揚力、推進力、制御のための独立したシステムを備えた固定翼飛行機械としての飛行機の現代的な構成を確立した。
{{cite web}}: CS1 maint: タイトルとしてアーカイブされたコピー (リンク)、p51。ICAOとIMOの間で、WIGは国際海事機関の管轄下にあるという合意があることを注記する。ただし、地面効果外 (OGE) を継続的に使用する機体は航空機とみなされるという例外がある。