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垂直離着陸機


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垂直離着陸機(VTOL機:Vertical Take-Off and Landing aircraft)とは、垂直に離着陸可航空機である。


概要


 長大な滑走路が必要なくなれば航空機の利用の幅は大きく広がるのは明らか。会社のビルの屋上から、ご庭の庭から、の額のように狭い基地から航空機を飛ばして、高速でひとっ飛びさせることができれば世の中はもっともっと便利になる …といった具合の航空機であるが、そうは問屋が卸さない。滑走路を必要としない代わりに速度や積載量や運航コストなどを犠牲にして成り立っている航空機である。


主な方式


 に使われる方式を以下に列挙していくが、複数の方式を併用していたり、合いの子のような航空機もかなり多いので注意を要する。


ヘリコプター


詳しくは『ヘリコプター』の項を参照

 最も成功している垂直離着陸の方式。成功しすぎているため、VTOL機という括りで遡上に挙げられることも少ない。普通飛行機べて速度や運航コストなどが劣るものの、ホバリングも可という大きな利点を持っているため広く普及している。固定機には及ばないものの速度善しようと、複合ヘリコプターというものも開発が進められている。


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オートジャイロ


 本来、オートジャイロ飛行機のように滑走して回転で回すことで揚を得るが、回転を地上に居るときにあらかじめエンジンで回しておき、動を切り離した後に回転ピッチを変えて垂直に離陸するジャンプテイクオフという方法で垂直離陸できる(ちなみに飛ぶ前に動を切り離さないと浮いた間に機体も回転する)。着陸はオートジャイロというもの自体が、きわめて低速かつ短距離で着陸できるので、ほぼ着陸したその場で止まることができる。しかし、ホバリングができない、積載など航空機としての基礎的な性ヘリコプターに劣るなどといったことから、現在では趣味乗り物となっている。

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ティルトローター


 回転で垂直に離陸し、固定で飛べるようにな速度になったらば、回転を傾けて前進用のプロペラにする方式。回転のついているシャフトだけを動かす方式などもあったが、回転エンジンセルごと動かす方式が流となっている。開発は難航したもののV-22などが実用化されている。プロペラ飛行機ヘリコプターの中間の速度で飛べて、ホバリングも垂直離着陸もこなす。しかし複雑な構造がために、同規模の積載量ヘリコプターよりも運航コストが嵩む。

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似たようなものでは、ローター/プロペラでなくダクテッドファンを使う物もある。

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ティルトウイング


 前述のティトローターに似ているものの、こちらは回転エンジンとそれが付いた自体を傾ける方式。ティトローターと同時期に試作開発が行われていたが、こちらは実用化には到っていない。なぜか攻殻機動隊ジパングなどのフィクションに出てくることが多い。

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ティルトジェット


 ティトローター同様にジェットエンジンを傾けて、垂直離着陸と高速な飛行をこなす。試作はされているものの実用化はされていない。なぜかこちらもエヴァンゲリオンなどのフィクションに登場したりする。また、ジェットエンジンを使うVTOL機ではよくあることだが、熱い排気が着陸地点を焼いてしまう。このため、原や熱対策をしていない艦船の甲などへの着陸は制限されてしまう。

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リフトエンジン


 垂直に浮くため垂直に立てたエンジンを積んで、飛行は飛行用のエンジンで行ってしまおうという方式。機体を浮かせるために大量のエンジンが必要になったり、浮上用のエンジンは使わないときはデッドウエイトであることなどの問題もあり、垂直離着陸機の初期の実験機などで使われた程度である。ただし、ソ連軍では後述の推偏向方式と組み合わせた実用機を作って配備していた。こちらも、リフエンジンの熱い排気が着陸地点をローストする。

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リフトファン


 エンジンの出を離着陸時にはシャフトなどで導いて、下向きに付けられているダクテッドファンを駆動して浮上させる方式。浮上させるのに必要な大きな直径のダクトはや胴体などに埋め込む。F-35では後述する推偏向とこれを併用している。

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推力偏向


 ジェットエンジンなどから導いた推を、離着陸の時は下に向けて、飛行するときは後ろに向けて導く方式。垂直離着陸戦闘機で初の実用機ハリアーが典的な採用例。デッドウエイトも推を偏向するためのダクトだけになって良い方式かと思いきや、垂直に浮くときに機体を支える噴射口の位置とエンジンの搭載位置の兼ね合いなどから、ハリアーでは整備が困難な機体の中心部にエンジンが鎮座、F-35では機体の前部にダクテッドファンを設置、Yak-141等では機体前部にリフエンジンを設置といった具合になっている。なお、ジェットエンジンだとこの方式でも熱い排気が地面をホットにする。

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テイルシッター


 離着陸するときは機体自体を立ててしまえば、複雑な構造も大きなデッドウエイトもなしに実現できるんじゃないかという発想の航空機。しかし、座席の度が変わるなどのギミックを盛り込んでも着陸の操縦は困難であり、地面に立てて離着陸させる構造では滑走離陸で積載量を増やすことも出来ず、着陸はハンガーのように台にひっかける方式ならば滑走離着陸も両立できるものの、よりいっそう垂直着陸の操作が困難という問題がある。

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関連項目



最終更新日: 17/04/10 21:47
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