MiG25,MiG31について大いに語るスレ

ちょいと脱線というかきりもみに入りますが、
初心者スレッドでループしていた「無尾翼機の揚力係数」について。

まず、ttp://banners.cside.biz/cgi/img-box/img20021208154732.png
として主翼単体での揚力傾斜を仮に定めます。

迎え角が増すにつれて揚力係数が増してゆく、おなじみの図です。
ここでは、主翼がデルタであるか直線翼であるかなどは無視します。

次いで、テイルアームの大小と水平尾翼面積の大小の相関関係を
ttp://banners.cside.biz/cgi/img-box/img20021208154819.png
に示します。
中島飛行機および富士重工が好んで採用する
「長いしっぽに小さな尾翼」と、GeeBeeレーサーに代表される
「短い尻尾に大きな尾翼」を想起していただければ理解しやすいでしょう。

最後に、水平尾翼が与える「悪影響」を
ttp://banners.cside.biz/cgi/img-box/img20021208154853.png
として示します。

主翼単体での特性を求めるとき、風洞模型の取り付け角度を
変化させて測定します。

しかし実際の機体では、水平尾翼がダウンフォースを発生し、
これをテイルアームに乗じたモーメントによってテイル下げ
（機首あげ）を行います。

テイルアームが小さい（しっぽが短い）ほど大きなダウンフォースを
発生しないと機首上げモーメントが得られないことは梃子の原理
そのものです。

つまり、テイルアームが小さい機体は大きな水平尾翼で
大きなダウンフォースを発生しないとなりません。

主翼の揚力からダウンフォースを差し引いたものが全機揚力です
（胴体の影響は無視します）から、結論としては
「テイルアームが小さいほど、同じ主翼であっても揚力をロスする」
ことになります。

無尾翼機とはテイルアームを極端に短くして、
水平尾翼を主翼後縁に一体化させたものと言えますので、
つまり「極めて大きな水平尾翼を持っている」のと同じです。

そんなわけで、無尾翼機では通常の機体に比して揚力係数が小さくなります。

同一搭載力の機体を同一技術水準で製作すれば、無尾翼機は
通常形式の機体に比して
・大きな翼面積を持つ（XB-35、XB-49、B-2）か、
・極端に長い離着陸滑走距離を受け入れる（SR-71）ことになります。

そのどちらもイヤならば、
・搭載力（ペイロードなり、燃料なり）を犠牲にする
（ミラージュ）しかありません。

ただし、もしここで
「機首上げ時に、揚力中心を前に動かす」ことが出来るならば、
最小限のダウンフォースで機首上げが可能になります。
X-32のボルテックスフラップはこれに挑んだ事例でしょう。
より素直にカナードを付けてやれば、
「カナードのリフトで機首あげ」になり、全機揚力係数でむしろ
有利になります。