軍用機の設計思想
航空工学にアクティブ制御技術(Active control technology, ACT)が導入されると、機体形状を決定するにあたり、空力・エンジン・構造の古典的な3分野に並んで、飛行制御も重視されるようになり、このようにして設計された機体は運動能力向上機(CCV)と称された。フライ・バイ・ワイヤ(FBW)のような飛行制御技術の発達とともに、ACTは様々な形で導入されたが、軍用機で特徴的な応用法としては、直接力制御(DFC)や静安定緩和(RSS)による機動性の向上がある。上記のように、従来の航空機は、全飛行領域に渡って静安定がプラスになるよう、重心は風圧中心より前方に位置するように設計されている。しかしこのためには、釣合い飛行状態では水平尾翼が負の揚力を発生せねばならず無駄になるほか、十分な安定性を確保しようとすると尾翼面積が大きくなり、構造重量や抵抗が大きくなる。
これに対し、静安定緩和 (RSS)特性を備えた航空機では、重心位置を後退させて静安定を小さくしたり、あるいは負の静安定をとる=不安定として、不足する安定性は制御によって補償する。このようにすることで水平尾翼を小さくでき、構造重量や抵抗を減少できる。また軍用機であれば運動性の向上も期待できる。
つまり、2Gの旋回では誘導抵抗が4倍、4Gの旋回では16倍になり、旋回では誘導抵抗が支配的なパラメータとなる。
最大維持旋回率を高くするためには
主翼面積を増し、機体重量を減らして翼面荷重を低くすること
揚力の増大に伴い誘導抗力も増大するので主翼のアスペクト比を増やすこと
抗力増大に負けないよう、大推力の発動機を搭載すること
が有効になる。しかし
アスペクト比の高い主翼はロール率を低下させ、バンク確保に時間がかかり不利となるのでアスペクト比を増やすにも限度がある。
主翼面積を増やすことは機体の抵抗を増やすことでもあり、速度性能を低下させるため、これにも限度がある。
ジレンマの無い選択肢は大推力の発動機搭載しかない。
瞬間最大旋回率は速度が低下してもなお旋回率を引き上げる事が許容されるので、高速側では機体の強度かパイロットの限界で、低速側では主翼の失速限界で決定される。 高速側では、向心加速度の式 a = v 2 / r {\displaystyle a=v^{2}/r} に、v=rω を代入すると、 a=vω になる。つまり、かけられるGの上限が一定の為に瞬間最大旋回率は速度に反比例し、低速になるほど旋回率は増大する。こうして急旋回を続けて速度が低下した結果、a=(現在速度/水平失速速度)となった時に旋回率の増大は終了する。