操縦桿についての詳解
操縦桿(そうじゅうかん)は、
航空機や宇宙機の進行方向を制御するために用いられる重要なデバイスです。これはパイロットが機体の昇降舵や補助翼を操作するためのハンドルであり、現在の
航空機の操縦方式においては、パイロットが進行方向に向かって操縦桿を手前に引くことで機首を上げ、緊急時には向こうに倒して機首を下げるというシステムが確立されています。この操作は非常に人間工学的で自然な動きで、飛行の感覚を損なうことなく、機体を効果的にコントロールする助けとなります。
初期の
飛行機であるライトフライヤーのように、操縦桿は当時の
飛行機に必ずしも標準装備されていたわけではありません。現在では、操縦桿と呼ばれる棒状のデバイスや、操舵輪(そうだりん)という、自動車のステアリングのような形状を持つデバイスが使い分けられています。操縦桿は前後左右の動きで機体を操作するのに対し、操舵輪は車両同様に「左右に回す」動作に加え、「前後に倒す」操作も可能です。
飛行機の種類によって操縦のスタイルが異なることも特徴です。例えば、戦闘機や
ヘリコプターでは通常操縦桿が使われ、小型
飛行機や
旅客機、
輸送機では操舵輪が一般的です。動的な操縦が求められる状況では操縦桿が選ばれ、滑らかな操縦を必要とするシーンでは操舵輪が使われることが多く、特に軍用機の中でも高高度飛行を行うU-2のような機体には操舵輪が装備されています。
コクピットと操縦桿の配置
コクピット内では、操縦桿や操舵輪がパイロットの正面に配置されることが一般的ですが、最近はフライ・バイ・ワイヤ技術が導入される機種も増えてきました。この技術を採用した機体では、操縦桿がパイロットの横に配置されることがあり、これをサイドスティックと呼びます。サイドスティックを採用する理由として、有名な戦闘機F-16の場合、シートの角度が30度後方に傾斜しており、正面に操縦桿を配置すると操作が難しくなることが挙げられます。また、サイドに設置することで、Gがかかったときの心肺機能への負担も軽減されます。このように設計されたサイドスティックは、瞬時に反応する操縦が可能です。
一方で、
ボーイング製の戦闘機ではサイドスティックではなく、伝統的な操舵輪が採用されています。これはパイロットが異なる機種での操縦感覚の混乱を避けるためや、特定の状況で右腕が動かせなくなった場合の問題を考慮しての選択であるとされています。
副操縦士が存在する機体では、正副両操縦士席に操縦桿または操舵輪が装備されています。この際、二つの操縦桿が同一の操作系に結びつけられており、双方の操縦士が同時に操作することができます。しかし、逆の操作を行なった際に混乱することもあり、特にフライ・バイ・ワイヤの機体では気付かないうちに問題が起こる可能性があります。このため、操縦士間での操作の受け渡し手順や訓練が重要となります。また、事故防止のため、使用しない操縦桿を無効にする機能を備えている機体もあります。
操縦桿上の装置と最新技術
さらに、操縦桿や操舵輪には無線通信用のマイクスイッチやトリムタブの作動スイッチが搭載されていることが一般的です。F-15などの現代の戦闘機では、操縦桿のみならず
スロットルにも多くのスイッチがあり、パイロットが手を離すことなく
レーダー操作や武装の発射を行えるようになっています。これにより、操作の効率が大幅に向上しています。以上のように、操縦桿は
航空機の操縦に欠かせない重要な機器であり、その技術と設計は常に進化しています。