飛行中の大型輸送機等に着陸する事は物理的に可能でしょうか。


例えば、セスナ機などでこういう↓超巨大軍用輸送機等に後ろから接近して、内部にランディングする事はできるのでしょうか。
http://www.lethbridge.ca/NR/rdonlyres/EEA54826-8B65-4475-B35E-D5437BD82817/3256/C5Galaxylarge.jpg

また、逆にこういう輸送機の後ろのハッチから、小型機が離陸する事も可能なのでしょうか。

回答の条件
  • 1人5回まで
  • 登録:2006/11/23 23:24:03
  • 終了:2006/11/30 23:25:53

回答(4件)

id:l-lol-l No.1

l-lol-l回答回数310ベストアンサー獲得回数102006/11/24 00:05:32

ポイント23pt

飛行機は空気の流れを作って浮いています。巨大な飛行機の後ろに小型機が入ると乱流で操縦が難しいと思います。特にハッチから入る寸前には、大型機に隠れて、空気の流れがなくなりますから失速するんじゃないでしょうか。

前のハッチでパクっと入れたほうがうまくいきそうですね。ただ、前のハッチを空けたら空を飛べないと思いますが。

輸送機から小型機を発進させるのはいくつか例があって、

一式陸攻から発進する桜花

B-29から発進するX-1(とそのシリーズ)

B-52から発進するトマホーク(無人ですが)

プロペラ機が発進するのは聞いたことないです。さすがに。

id:speedmaster999

御回答ありがとうございました。失速云々は確かにその通りなのですが、物理学的?にどうなのかなぁ、と。仮に、揚力を必要としない飛行機があったとして、後ろから入ってピタ、っと止まれるものでしょうか。

また、発進に関してはご指摘のものは存じております。ただ、それらは全て前に向かって発進するものかと思います。

後ろに射出した場合、一体どうなるのでしょうか。

※例:時速800kmで飛行中の輸送機から、後ろ向きに時速300kmで小型機が発進した場合、理論上は時速500kmで小型機がバック!する事になるかと思いますが、もし本当にやったらどうなるのでしょうか・・・?

2006/11/24 00:55:58
id:KazuhisaNagata No.2

KazuhisaNagata回答回数87ベストアンサー獲得回数42006/11/24 00:13:17

ポイント23pt

原理的には可能だと思われます。でなければ空中給油ができませんから。

しかし、speedmaster999さんの例えでは難しいと思います。なぜなら、輸送機の後ろに起こる乱流でセスナ機のような軽飛行機は揺さぶられて最悪墜落するからです(たしか軽飛行機は大型機の後ろについてはいけないという記述を見たことがあるような…)。

もう少し重い機体(軽戦闘機など)なら可能性が上がる(ハリアーなどのVTOL機ならかなり確率は上がるが、どちらかの操縦ミスで両方の機体が失われるので実際には行われないでしょう)のではないでしょうか?

また、逆に爆撃機などに搭載する軽戦闘機というコンセプトはアメリカ軍が検討していたと思います(これはどこかの文庫で読んだ覚えがあります: 文庫名及び書名は失念)。確か実験機を作ったところで開発中止となったと思いますが。

id:speedmaster999

御回答ありがとうございました。

私の質問が悪かったかもしれませんが、現実的にまず無理なのは前提で質問をしておりました。

乱気流や大きさの問題はごもっともだと思います。

ただ、興味のポイントは、例えば時速800kmで飛行中の大型機に、後方から小型機で時速801km(相対速度時速1km)で接近して、後部ハッチから中に入った場合、物理的にどうなるのだろうか、という点でございました。

大型機の中にいる人から見ると、時速1kmで小型機が徐々に接近してくるように見えるかと思います。その状態で大型機の中に入り、ハッチを閉めたらどうなるのでしょうか。

揚力・流体力学等は無視して考えると、いかがでしょうか(ロケットエンジンか反重力エンジン(笑)などを装備してると仮定して下さい)。

私としては、ハッチを閉めた時に、大型機の中で時速801km分の推力を発揮しているにも関わらず、時速1kmでしか進まないという、とんでもない状態が想像できるのですが、いかがでしょうか。

2006/11/24 21:22:11
id:retorin No.3

retorin回答回数307ベストアンサー獲得回数92006/11/24 01:23:27

ポイント22pt

現状ではそのような事を行える飛行機はありません。普通に考えて飛行機が入るほどの幅がありませんから。

格納できるスペースの問題が解決しても他にも問題があります。

まず、輸送機の後方には乱気流が発生するので非常に操縦が困難になります。

そして、無事に格納庫付近にまで来たとしても格納庫の中は無風に近い状態なので、そこに入ったとたん急に加速して激突してしまう可能性があります。

打開策としては、空中給油の要領で牽引ワイヤーを取り付けて、少しずつたぐり寄せるように着陸させる方法があると思います。

私的には『戦闘妖精雪風』というSFに出てくるバンシー級原子力空中空母

http://www.anime-revenge.net/news26-sentou3.htm

(7番目と11番目の画像)

のように上部甲板に着艦してから中に格納する方法が一番良いと思います(作品を観ないと分からないかも)。

離陸に関しては、機体が失速しても立て直せるような高度を輸送機が保っていれば、飛行機のエンジンをふかしてから落とすように切り離せば可能だと思われます。

id:speedmaster999

御回答ありがとうございました。ご指摘の空中空母のやり方、おもしろそうですね。この方法なら、相対速度を限りなく低くすれば、危険性も少なそうです。

ちなみに、格納庫の中に入ったとたんに加速するという点、ここが一番謎な部分で、どの段階で急加速してしまうのでしょうか。

大型機の後方ハッチが開いている状態で後ろから接近、そのまま中に入れたとして、もしそのままハッチを閉めたらどうなるのでしょう。

逆に、どの段階まで推力を保てば、大型機の内部に着艦できるでしょうか。

飛行機の中でモノを上に投げても、後ろにすっ飛んでいく事は通常ありませんが、あの状態になるにはどのような要素が必要なのでしょうか。

もしお分かりでしたら、お願いします。

P.S.揚力や乱気流、流体力学等は無視して、単純に移動する物体と捉えると、いかがでしょうか。

2006/11/24 21:29:20
id:sdkfz No.4

すだこふつ回答回数992ベストアンサー獲得回数482006/11/24 09:33:24

ポイント22pt

すでに言われているとおり気流の問題がありますので大型機に小型機が直接着陸することは不可能です。

翼もたたまずにカーゴ内に納まるような小さい飛行機は無いような気もしますが、そういう話は無視して、気流の問題も無視して、大型機が一定の方向、高度、速度を微動だにせず維持でき、小型機が加速とかを無視してパイロットの望む速度や位置に瞬時かつ正確に、それこそセンチ単位で移動できるような機体なら可能でしょう。

こんな状況は高校レベルの物理問題の中にしか存在しないわけでして、現在の技術では不可能ですね。


ちなみに大型機に小型機を空中で回収させるようなことは昔から何度も試されていますが実用化には到っていません。

http://www.geocities.co.jp/Technopolis-Mars/5908/zrs/index.htm

http://www.geocities.jp/protoplanes/XF-85.html

id:speedmaster999

御回答ありがとうございました。

私の説明不足でしたが、現在の技術では全然無理なのは存じております。

純粋に、物理的に考えてどうなのかなぁ、という所が疑問でした。ベルヌーイの定理も乱気流も流体力学も無視すれば、本当に可能になるのでしょうか。

2006/11/24 21:33:19
  • id:KazuhisaNagata
    2番目に回答したものです。1番の回答のコメントについてコメントします。

    回答者3人の共通している(と思われる)見解は、「物理的に言えばこの問題には力学と流体力学が関係しているが、力学ではまったく問題なし、流体力学では問題あり」ということだと思います。
    他の回答者の内容を見た上で考えてみると大型航空機に着艦(って言っていいのか?)しようとする小型飛翔体に揚力が必要であるかは余り重要な問題ではないように見えます。つまり
    ○小型飛翔体が大型航空機に後ろから近づくときには乱流によって操縦が困難になる。この際小型航空機には(1)乱流が機体をたたくことによって揺さぶられることによる困難と(2)揚力を使って浮いている場合は乱流が翼面をたたいて失速する困難の2種類がある。
    ○大型航空機に更に近づくと、航空機直近や機内は大型航空機と等速の空気となっている。そのため小型飛翔体は航空機に引き寄せられる(スリップストリームと同じ原理)ので操縦が困難である。
    なので、後ろから入ってぴたっと止まることそのものが難しいと思います(操縦の簡単なVTOL機なら繊細な操縦が可能なのでまだ可能性あるかな?)。

    また、後段の時速800km/hの…については、それは大型機の座標系から見ての話なので周囲の空気からは500km/hの速度で動いているので小型機の翼には揚力が発生するでしょう(大型機の乱流によって錐もみ状態に入らなければ)。
  • id:retorin
    飛行機の後方乱気流はその名のとうりなので、たとえヘリコプターでも影響を受けます。VTOL機だとしても機体に空気抵抗を受ける部分(主翼とか胴体とか)がある自体で十分影響を受けます。

    >>※例:時速800kmで飛行中の輸送機から、後ろ向きに時速300kmで小型機が発進した場合、理論上は時速500kmで小型機がバック!する事になるかと思いますが、もし本当にやったらどうなるのでしょうか・・・?
    格納庫の中の無風状態から発進すれば加速する前に時速800kmの突風を受けて機体がバラバラになるでしょうね
  • id:KazuhisaNagata
    >> 飛行機の後方乱気流はその名のとうりなので、たとえヘリコプターでも影響を受けます。VTOL機だとしても機体に空気抵抗を受ける部分(主翼とか胴体とか)がある自体で十分影響を受けます。
    ええ、まったくその通りですね。だから前段で「流体力学的に問題あり」であり「操縦は困難である」とした上でVTOL機であれば自重がセスナより重いので、乱気流の影響をそれらより受けにくいと考えて「まだ可能性があるかな?」という表現をしています。また、「操縦の容易なVTOL機であるなら」という前提は、恐らくハリアーでは機体が接触する事故になるのが落ち(ハリアーのVTOLとしての操縦はそれは難しいらしいので)と考えてのことです。

    >> 格納庫の中の無風状態から発進すれば加速する前に時速800kmの突風を受けて機体がバラバラになるでしょうね
    これは前提条件なしではまずいと思います。私も前提条件をつけていないのでまずいですね。私はこの議論では小型戦闘機を意識しています。retorinさんは恐らくセスナ機を意識していると思いまが、セスナ機の場合はこの条件で空中分解するかどうかは微妙なところだと思います(ただし空中分解を免れたとしても、それこそ後方乱気流で叩き落とされるのが落ちだとも思っている)。800km/hということは250m/sなので放出後1秒で静止したとして25G、500km/hまで1秒減速したとすれば差は300km/h/s=83m/s^2=8.5Gなのでもしかするとセスナ機でも耐えられるかも?という気はします。この部分については戦闘機が翼面荷重15G程度、旅客機ではその半分くらいの機体強度を持っているという記憶で書いているので情報源があったら訂正してください。
  • id:retorin
    質問にお答えします。
    >>どの段階で急加速してしまうのでしょうか。
    航空機後方のスリップストリーム状のところは気圧が低く空気抵抗が減りますから、そこに入った時点で加速します。格納庫内を与圧していなければ中は無風状態なので入れば倍ぐらいの加速をするはずです。

    >>大型機の後方ハッチが開いている状態で後ろから接近、そのまま中に入れたとして、もしそのままハッチを閉めたらどうなるのでしょう。
    そのままは入れたのならハッチを閉めても何の問題もないはずです。

    >>どの段階まで推力を保てば、大型機の内部に着艦できるでしょうか。
    質問の意味が少し分からないのですが、どの程度の速度で接近すれば良いのか?という事でしょうか。気流の関係を無視できるのであれば貴殿がもう一つ質問でしていた『走っているトラックに飛行機が着陸する』のと同じような要領で出来ると思います。

    >>飛行機の中でモノを上に投げても、後ろにすっ飛んでいく事は通常ありませんが、あの状態になるにはどのような要素が必要なのでしょうか。
    そのような状態になるには、その物体が空気抵抗を受けない必要があります。車の中でキャッチボールをしていても平気ですが窓の外に放り投げると後方に飛ばされていく(車内から見て)の同じことです。



  • id:KazuhisaNagata
    2番目の質問のコメントにコメントします。

    純粋に力学的な話なら可能です(これは上のコメントで強調したことですが)。

    >> 揚力・流体力学等は無視して考えると、いかがでしょうか(ロケットエンジンか反重力エンジン(笑)などを装備してると仮定して下さい)。
    >> 私としては、ハッチを閉めた時に、大型機の中で時速801km分の推力を発揮しているにも関わらず、時速1kmでしか進まないという、とんでもない状態が想像できるのですが、いかがでしょうか。
    流体力学を考えない(周囲に空気がない)ならば宇宙空間で天体の周辺にいる2つの宇宙機がドッキングしていることとまったく同じことになりますね。なので2機ともに周回軌道上になければ重力に抗するだけの推力を下に向けて噴射しているだけ(横向きには推力は必要ない)だし、周回軌道上ならその推力も必要ないのでそんな状況は起こりません。
  • id:retorin
    『戦闘妖精雪風』の空中空母バンシーへの着艦・発艦シーンです。
    興味があればごらん下さい。
    http://www.youtube.com/watch?v=V4LGL7-di9E

この質問への反応(ブックマークコメント)

「あの人に答えてほしい」「この質問はあの人が答えられそう」というときに、回答リクエストを送ってみてましょう。

これ以上回答リクエストを送信することはできません。制限について

絞り込み :
はてなココの「ともだち」を表示します。
回答リクエストを送信したユーザーはいません