ストレーキ

ストレーキ（Strake）について

ストレーキまたはストレークは、航空機におけるフィンの一種で、特に主翼の付け根部分に設けられた先端が前方に延長された部分を指します。このフィン構造は、主に大迎角時の翼周りの気流を制御し、空気の剥離を防ぐために設計されています。特に、前縁付け根延長（Leading Edge Root eXtension）と呼ばれる構造、略してLERXまたはLEXが有名です。

LERXの機能と効果

LERXは、高迎角での渦の発生に寄与し、その渦を使用して気流の誘導を行います。この効果により、翼上面の圧力分布が整えられ、大迎角時にも航空機の安定性が向上します。これにより、航空機は失速速度以下でも高い安定性を維持し、大きな迎角での飛行が可能になります。LERX自体も揚力を増加させる効果があり、特に離着陸性能の向上や急旋回時の失速防止に寄与するため、運動性の向上が期待されます。

LERXの初めての実装例としては、ノースロップ社のF-5戦闘機があり、当初は前縁フラップの作動器を収めるための構造として設計されました。しかし、この設計が離着陸性能の向上に寄与していることが後に発見されました。この技術は、後のYF-17試作戦闘機やF/A-18にも採用され、特にF/A-18はその巨大なLERXのおかげで、高い離着陸性能を発揮し、多目的機としての特徴を持つことができました。

LERXの影響を確認する現象

LERXを搭載した機体が大迎角や高機動時にあると、LERXの上部には渦が生じ、周囲の気圧が下がり、これにより水滴が発生します。この現象は、飛行の際に気流を視覚的に確認する手段として利用されることもあります。また、F-5よりも早くに開発されたサーブ 35 ドラケンにおける「ダブルデルタ翼」とも関連性があり、これも大幅な離着陸性能の改善を見せました。

その他、F-15の主翼付け根部分の膨らみも、同様の効果をもたらします。また、BAe ホーク練習機の後期型や、MiG-29の脚部支えにも似たストレーキが用いられ、安定性に寄与しています。

LERXの欠点と改善手法

しかし、LERXは空気抵抗が大きくなるという欠点があります。発生する渦が機体を引っ張り込むため、特にF/A-18のように大型のLERXを持つ機体では加速性能が損なわれてしまう点が指摘されています。この欠点に対処するために、ブレンデッドウィングボディ形式を併用し、機体とLERXの接続部分を滑らかにするアプローチが考案されています。

加えて、特定の機体ではLERXが右往左往すると、垂直[[尾翼]]に悪影響を及ぼす可能性があります。そのため、必要に応じて設計が調整されることがあります。たとえば、F-16では単垂直[[尾翼]]が採用されています。

LERXの可動技術

最近では、LERXを可動式にする開発も進んでおり、Su-57などでは前縁渦流制御装置が搭載されています。この技術により、特定の飛行状況に対応した気流の制御が可能になっています。

また、カナード翼を搭載したデルタ翼形式においてもLERXに相当する効果が得られることが示されています。多くの現代戦闘機には、これらの技術が応用されており、性能の向上が進められています。

その他のストレーキ構造

LERXの他に、例えばミラージュ2000のエアインテーク横やユーロファイター タイフーンのカナード位置周辺にストレーキが取り付けられています。また、初期のF/A-18ではLERXからの渦の影響により尾翼が損傷を受ける問題があり、LEXフェンスが追加されましたが、その後のモデルでは設計が改善され、フェンスは取り除かれています。

ストレーキは航空機の運動性能や安定性を向上させる重要な要素であり、今後も様々な進化が期待されています。

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