スリップ（空気力学）

スリップとは、航空機が接近する気流または相対風に対して、前方だけでなく横方向にも動いている空力状態です。言い換えると、従来の航空機の場合、機首は翼のバンクと反対方向を向いています。航空機は協調飛行しておらず、非効率的に飛行しています。

スリップ状態で飛行すると、揚力と抗力の比率が減少するため、空気力学的に非効率です。抗力は大きくなり、エネルギーは消費されますが、揚力は発生しません。経験の浅いパイロットや不注意なパイロットは、機体とラダーの調整に失敗し、旋回中に意図せずスリップ状態に入ることがよくあります。風の強い日に離陸から上昇する途中で、飛行機は簡単にスリップ状態に入る可能性があります。放置すると、上昇性能が低下します。上昇経路の下に障害物があり、機体が不足しているか重い荷物を積んでいる場合は特に危険です。

スリップは、パイロットが意図的に何らかのスリップに入る操縦操作でもあります。スリップは、障害物 (木や電線など) を越える短距離着陸を実行する場合や、障害物 (滑走路の延長中心線上にある 1 本の木など) を回避する場合に特に役立ち、緊急着陸手順の一部として練習することもできます。これらの方法は、滑走路が短い農場や荒れた田舎の滑走路に飛行する場合にも一般的に使用されます。パイロットは、減速して停止するために十分な滑走路を残して着陸する必要があります。

パイロットがラダーとエルロンを反対方向に操作して意図的にスリップに入る状況はよくあり、最も一般的には低出力での着陸進入時に発生します。^[1]

フラップやスポイラーがなければ、速度を大幅に上げずに滑走の角度を増すことは困難です。この過剰な速度により、航空機は長時間地面効果で飛行することになり、滑走路から外れてしまう可能性があります。フォワード スリップでは、より多くの抗力が発生するため、パイロットは対気速度を上げずに高度を分散させ、降下角 (グライド スロープ) を増やすことができます。フォワード スリップは、1950 年代以前の練習機、ピッツ スペシャルなどの曲技飛行機、またはフラップやスポイラーが機能しない航空機を操縦する場合に特に便利です。

多くの場合、スリップ中の飛行機が失速すると、横滑り失速からスピンに発展する原因となるヨーイング傾向はほとんど示されません。スリップ中の失速飛行機は、翼が水平姿勢になる傾向がほとんどありません。実際、飛行機によっては失速特性が改善されることもあります。^[2]

空気力学的には、一度確立されるとこれらは同一であるが、異なる理由で開始され、進入前と比較して異なる地上経路と方向を作成する。フォワードスリップは、対気速度をあまり上げずにアプローチを急勾配にする（高度を下げる）ために使用され、^[3]増加した抗力の恩恵を受ける。サイドスリップは、航空機を横方向に動かす（多くの場合、風に対してのみ）ため、旋回を実行することは賢明ではなく、抗力は副産物と見なされる。ほとんどのパイロットは、横風着陸中にフレアまたは着陸する直前にサイドスリップに入ることを好みます。^[4]

フォワードスリップは、航空機の元の軌道（地上の飛行経路） を維持しながら、航空機の方向を下翼から遠ざけるように変更します。

フォワードスリップを実行するには、パイロットは風に向かって機体を傾け、反対の方向舵（右エルロン + 左方向舵など）を適用してターゲットに向かって進み続けます。ターゲットであれば、飛行機の機首が片側にずれ、翼が反対側にずれて自分に向かって下向きに傾いているのが見えるでしょう。パイロットは、飛行機の機首が対気速度を維持できるほど低くなっていることを確認する必要があります。^{[5]ただし、V} _Aや V _FEなどの機体の速度制限は遵守する必要があります。^[6]

フォワードスリップは、パイロットが高度を高くして着陸進入を準備している場合や、滑走路の端近くで着陸するために樹木線を越えて急降下しなければならない場合に有効です。飛行機が滑走路に正しく整列していると仮定すると、フォワードスリップにより、過度の対気速度を加えることなく降下を急にしながら航空機の進路を維持することができます。機首が滑走路と一致していないため、着陸装置に過度の横方向の負荷がかからないように、着陸前にフォワードスリップを除去する必要があります。また、横風がある場合は、以下に説明するように、着陸時に適切な横滑りが必要になる場合があります。

サイドスリップでも、エルロンと反対方向のラダーが使用されます。この場合、ピッチまたはパワーで安全な対気速度を維持しながら、翼を下げて、飛行機が旋回しないようにちょうど十分な反対方向のラダーを適用することで、サイドスリップに入ります (同じ方向を維持) 。フォワードスリップと比較すると、ラダーの使用量は少なく、方向の変化を止めるのに十分なだけです。

横滑り状態では、飛行機の縦軸は元の飛行経路と平行のままですが、飛行機はその経路に沿って飛行しなくなります。揚力の水平成分は低翼に向けられ、飛行機を横向きにします。これは、静止空気、向かい風、または追い風のシナリオです。横風の場合は、翼が風に向かって下げられるため、飛行機は元の経路に沿って飛行します。これは、横風状態で多くのパイロットが使用する横滑り進入テクニックです (横滑りなしで横滑りします)。目的の経路を維持するもう 1 つの方法は、クラブ テクニックです。翼は水平に保たれますが、機首は横風に (部分的に) 向けられ、その結果生じるドリフトによって飛行機は経路を維持します。

サイドスリップは、横風の中でのアプローチ中に滑走路の中心線と一直線に並ぶためにのみ使用されるか、または横風着陸の最後の瞬間に使用されます。サイドスリップを開始するには、パイロットはラダーを使用して中心線上の方向を維持しながら、滑走路の中心線の位置を維持するために飛行機を風に向かってロールします。サイドスリップにより、最初に 1 つの主脚が接地し、次に 2 番目の主脚が接地します。これにより、車輪が常にトラックと一直線に並ぶため、接地時に横方向の負荷が回避されます。

横風着陸のためのサイドスリップ方式は、グライダーのような長い翼を持ち低い姿勢の航空機には適していません。グライダーのような航空機では、代わりに着陸の直前までクラブ角（風に向かう方向）が維持されます。

航空機メーカーのエアバスは、横風が弱い場合にのみサイドスリップアプローチを推奨している。^[7]

横滑り角は、横滑り角（AOS、AoS、ギリシャ文字のベータ）とも呼ばれ、流体力学、航空力学、航空学で使用される用語です。これは、相対風からの航空機の中心線の回転に関連しています。飛行力学では、略記法（ベータ）が与えられ、通常、相対風が飛行機の機首の右側から来ている場合は「正」に割り当てられます。横滑り角は、基本的に飛行機の方向の迎え角です。これは、方向安定性を考慮する際の主要なパラメーターです。^[8]${\displaystyle \beta}$ ${\displaystyle \beta}$${\displaystyle \beta}$

車両力学では、横滑り角は、瞬間フレームにおける車両の重心での速度ベクトルと車両の縦軸とのなす角度として定義されます。コーナリング中に横方向の加速度が増加すると、横滑り角は減少します。したがって、非常に高速で旋回する場合や旋回半径が小さい場合は、横方向の加速度が高くなり、負の値になる可能性があります。 ${\displaystyle \beta}$

航空業界では、スリップが役立つ特殊な状況が他にもあります。たとえば、航空写真撮影中、スリップを使用すると、航空機の片側を下げて、側面の窓から地上の写真を撮ることができます。また、パイロットは、フロントガラスが完全に凍結している場合、着氷状態で着陸するためにスリップを使用します。少し横向きに着陸することで、パイロットは航空機の側面の窓から滑走路を見ることができます。スリップは、曲技飛行や空中戦闘でも役割を果たします。

航空機がスロットルやエレベーターに他の変更を加えずに前方スリップ状態になると、パイロットは降下率の増加（または上昇率の低下）に気付くでしょう。これは通常、主に胴体の抗力の増加によるものです。胴体上の気流は横向きの角度で、相対的な前面面積が増加し、抗力が増加します。

• 漂流
• 舵ロール
• スリップターン

• 着陸装置に取り付けられたカメラからの滑りのビデオ
• FAA 飛行機飛行ハンドブック 第 7 章～第 9 章