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ペイロードとは、航空機またはロケットによって運ばれる物体または実体のことです。ペイロードは、航空機またはロケットの積載能力を指す場合もあり、通常は重量で測定されます。飛行またはミッションの性質に応じて、車両のペイロードには、貨物、乗客、乗務員、弾薬、科学機器または実験、その他の機器が含まれる場合があります。オプションで搭載される追加燃料も、ペイロードの一部とみなされます。[ 1 ]
商業的な文脈（航空会社や航空貨物運送業者など）では、ペイロードは収益を生み出す貨物または有料の乗客のみを指す場合があります。[ 2 ]戦闘機が搭載する兵器のペイロードは、航空機のウォーロードと呼ばれることもあります。
ロケットの場合、ペイロードは人工衛星、宇宙探査機、または人間、動物、貨物を搭載した宇宙船などです。弾道ミサイルの場合、ペイロードは1つ以上の弾頭と関連システムであり、それらの総重量は投射重量と呼ばれます。
航空機または宇宙船の離陸時の総重量に対するペイロードの割合は、「ペイロード率」として知られています。ペイロードと燃料の重量を合わせて考慮すると、「有効積載率」として知られています。宇宙船では、通常「質量率」が使用されます。これは、ロケット構造を含む他のすべてに対するペイロードの比率です。[ 3 ]
航空機の積載量と航続距離の間には、自然なトレードオフの関係が存在する。積載量・航続距離図（「エルボーチャート」とも呼ばれる）は、このトレードオフ関係を視覚的に示すものである。
一番上の水平線は最大積載量を表しています。これは、機体の最大無燃料重量（MZFW）によって構造的に制限されます。最大積載量は、最大無燃料重量と運用空虚重量（OEW）の差です。この線に沿って左から右へ移動すると、航続距離が伸びるにつれて最大積載量が一定であることがわかります。航続距離を伸ばすには、より多くの燃料を追加する必要があります。
縦線は、機体重量、最大積載量、および必要燃料の合計重量が、機体の最大離陸重量（MTOW）に達する範囲を表しています。この範囲を超えて飛行する場合、燃料を確保するために積載量を犠牲にする必要があります。
最大離陸重量は、エンジンの最大正味出力と翼の揚抗比の組み合わせによって制限されます。最大積載量時の航続距離を示す点の後の斜線は、最大離陸重量で離陸する際に、積載量を減らすことで燃料（および航続距離）を増やすことができることを示しています。
曲線の2つ目の折れ曲がり点は、燃料容量が最大となる点を示しています。この点を超えて飛行するには、積載量をさらに減らす必要があり、航続距離の伸びはさらに小さくなります。したがって、絶対航続距離とは、積載物を一切積まずに、燃料を最大量積載した状態で航空機が飛行できる距離のことです。
ペイロード容量の例：
航空機の場合、翼内燃料タンクの重量は、胴体の重量ほど翼の曲げモーメントに大きな影響を与えません。そのため、翼が支えられる最大積載量まで飛行機を積載した場合でも、かなりの量の燃料を搭載することができます。
打ち上げシステムと輸送システムは、搭載できるペイロードだけでなく、ペイロードにかかるストレスやその他の要因においても異なります。ペイロードは目標地点まで打ち上げられるだけでなく、地球上のどこか、あるいは特定の軌道に安全に到着しなければなりません。これを確実にするために、弾頭や衛星などのペイロードは、目的地までの途中で様々な種類の「衝撃」に耐えられるように設計されています。ほとんどのロケットペイロードは、大気圏を高速で通過する際の動圧からペイロードを保護し、打ち上げ機の全体的な空力特性を向上させるために、ペイロードフェアリング内に収められています。ほとんどの航空機ペイロードは、同様の理由で 機体内部に搭載されます。特大貨物には、スーパーグッピーのような、通常とは異なる形状の機体が必要になる場合があります。
打ち上げシステムに課せられるさまざまな制約は、ペイロードに物理的な損傷を与えるものと、ペイロードの電子部品や化学部品に損傷を与えるものとに大まかに分類できます。物理的な損傷の例としては、大気のバフェッティングや振動によって短時間で発生する極端な加速度、ロケットの推力や重力によって長時間で発生する極端な加速度、エンジンのスロットル調整や停止の速さによって発生する加速度の大きさや方向の急激な変化などが挙げられます。電気部品、化学部品、生物学的ペイロードは、極端な温度（高温または低温）、温度や圧力の急激な変化、電離を引き起こす高速の気流との接触、宇宙線、ヴァン・アレン帯、太陽風からの放射線被曝によって損傷を受ける可能性があります。