写真｜モデルワークスダイレクト スケール飛行機模型の研磨

航空機の設計を作成することになると、航空機が設計されるエンジニアリング設計プロセスには多くの条件があります。その中には、顧客やメーカーの要求、物理的な制約、安全プロトコル、経済的な制約などがあります。

ほとんどの場合、航空機は国の防空当局によって規制されています。当局はデザインをチェックし、市場の要求を満たしているかどうかをチェックしています。この事実だけでも、メーカーが機械を組み立てる前に力を入れている理由がわかります。

航空機設計の黎明期

何年も前のことですが、設計の構築は、通常、解析理論を使って様々な工学計算を行うことから始まります。これらの計算は、多くの実験を伴うもので、手間がかかるだけでなく、時間もかかります。

1940年代には、何人かの技術者が計算プロセスを簡素化し、さまざまな半経験的な公式の開発に道を開きたいと考えていました。しかし、単純化された後も、計算は広範囲にわたっていました。コンピュータの発明は、技術者が計算を自動化する道を真に切り開いたのです。唯一の問題は、設計の可視化が不足していたことと、膨大な実験のために飛行機設計の分野が停滞していたことでした。その後、パソコンの登場により、設計プログラムはよりユーザーフレンドリーなアプローチを採用するようになりました。コンピュータを使って飛行機の設計が出来るようになるまでには時間がかかりました。

飛行機の設計を構築するための3つのフェーズ

航空機の設計の主な側面は、空気力学、推進力、制御、質量、構造である。これらは、航空機の設計を構築する際に考慮されます。

第一段階はコンセプトデザインの作成です。すべてはアイデアから始まります。エンジニアは、空力、飛行性能、構造・制御システム、推進力などのさまざまな要素を考慮しながら、目標と要求される設計仕様を満たす航空機の様々な可能性のある構成をスケッチします。

この段階では、エンジニアはまた、翼の構成と位置、胴体の形状、エンジンサイズ、エンジンの種類などの様々な基本的な側面を決定します。最終的な概念設計は、その後、エンジニアと設計者の両方によってレビューされます。

第二段階では、前段階の概念設計を見直した後、特定の設計パラメータに適合するように微調整や改造を行う予備設計が含まれています。風洞試験、航空機周辺の流れ場の計算流体力学計算、主要な構造解析、制御解析も行われます。概念設計における空力的な欠陥や不安定性の一部もここで修正されます。

これはまだ予備設計の段階なので、その設計が生産されるかどうかは最終的なものではありません。決定はメーカーに委ねられています。飛行能力や性能はあるものの、その設計が達成可能かどうかを評価する必要があり、経済的に実現可能であれば生産を開始することができます。

第三の最終段階は、製造される航空機の完全な製作を扱う「ディテールデザイン」です。ここでは、エンジニアやデザイナーがリブ、セクション、スパーの数、デザイン、位置などの構造要素を決定します。このステップはまた、航空機のためのフライトシミュレータを監督します。飛行機の設計に設定する必要があるすべてのことを決定した後、エンジニアは、構築されたスケールの飛行機のモデルを持っています。

仝 飛行機の模型はこの段階で重要な要素であり、飛行機メーカーの飛行機の新しいデザイン（新機能やオプション）をアピールするだけでなく、飛行機のデザインを踏襲した場合の航空安全性にも配慮しているからです。

艦艇機基礎工事

海軍の航空機は、ある特定の要件を満たすように作られています。これらの要件は、1つの航空機にのみ組み込まれるように慎重に選択されています。旅客機や民間機のような快適性を持ちながら、戦闘機に搭載されているような機動性や攻撃・防御システムを備えてることはありません。

1つの航空機に特別に適合した完全な設計が1つあり、既存のモデルの修正版を作成したい場合は、航空機の設計構築の3つのフェーズに再び従う必要があります。

海軍機には、主翼、副翼、補助翼の各飛行制御面と主要構造ユニットがあります。F-14の場合、これらのユニットには、主翼のリーディングエッジ、エルロン、フラップ、水平スタビライザー、垂直スタビライザー、エンジン排気、ラダー、コックピット、キャノピー、エレベータ、ラドーム、機首着陸装置、エンジン空気入口フェアリング、エンジンナセル、主着陸装置、および主翼が含まれています。

これらのユニットは、別の飛行機のデザインで異なる場合があります。

スケールプレーンモデルの使用は、趣味家、コレクター、子供だけに限られていません。それは、実生活で使用される航空機の全体的なデザインと安全性を確保するために、エンジニアや設計者によって使用される非常に重要な要素です。