質問: 様々な体重の人を乗せて飛行機はどうやってバランスを取っているの? 飛行機に乗る時、体重を聞かれるわけでもないのに バランスが取れるのはなぜですか? チケットを買った時点で席も決まっているのに どうやっているのか不思議です 小学生みたいな質問ですが、よろしくお願いします。
回答: こんにちは。 航空機のバランス。おもしろいところに目をつけましたね。 つぎのような説明ではいかがでしょう。 確かに、航空機は、主に主翼(一番大きい翼)に風を受けて浮いており、主翼が細長い故に、よく、「鉄棒の上で、体をピンと伸ばして、おへそを鉄棒につけて乗っている」状態にたとえられます。 鉄棒ならば体を前後に少し動かしてバランスをとることができるのですが、さて、航空機では・・・ 実はこの問題では次のようないくつかの工夫を行っています。 (1) まず、「水平尾翼」です。飛行機の後ろについた小さな翼はねじるように動くようになっており、その後ろの端が下がるように傾けると、航空機の進行によって尾翼の下面に風があたって、航空機のおしりが上に上がるようになっていますし、おしりを下げたい場合は尾翼の後ろの端をあげるように(前の端を下げて尾翼の上面に風が当たるように)して調整します。 パイロットが「操縦桿」を動かすことによりこれが自由に動きますが、「荷物の関係で後ろが重くて、飛んでいる間中ずっと操縦桿を押していなければならない」ことを避けるために、飛行中にダイヤルで少し調整する(少し傾けっぱなしにする)「トリムダイヤル」も設けられています。 (2) 意外に重さの管理もまじめにやっています。 体重や座席は意図的には変えにくいのですが、前後についてはどこでもいいというお客さんにはコンピュータでバランスをみて座席を指定する上に、預かった手荷物類をコンテナに入れて機体の床下に入れるに当たって、手荷物を預かると自動的に重さをはかり、おおかたの座席の埋まり具合がわかると良いバランスになるようコンテナの位置を決めます。もっとも、飛んでしまってからでは調整はできません。 (3) 最後に、燃料です。一部の飛行機では同体内の燃料タンクや一部尾翼内に設けられた燃料タンクの燃料をポンプで前後に動かして飛んでいる間でもバランス調整する場合もあります。 航空機の前後の水平については、たいていは(1)の方法で調整すると理解していただいて問題はないのですが、重さのバランス(重心位置の誤差)を一定の範囲に収めることは安全な飛行の上で重要であるほかに、航空会社も厳しい節約故に、「尾翼を傾けて風を当てるとその空気抵抗で余計に燃料を使う」(!)ことを避けたいという理由で(2)や(3)を利用してより細かく調整し、水平飛行しているときはできるだけ尾翼を傾けずにバランスをとれるように工夫することも日常的のようです。 (少なくとも乗客がトイレに行くときにその位置変化に合わせてポンプを動かすほどではないらしいですが。) なお、左右のバランスは前後のバランスほど厳しくはないですが、概ね同じような操作・工夫・を行います。(風を受けるのは左右主翼の先端などについているエルロンというねじり翼です。) さてさて、いかがでしょうか。 お役に立てれば幸いです。