飛行機のフラップは５種類！全部知っている？
飛行機が離着陸する際に、翼の後ろ側に飛び出てくるものが（後縁）フラップです。
フラップの役目は、低速飛行時に足りなくなったリフトを補ってあげるものです。
こちらがリフトの公式です。
Vが速度なので、速度が減るとその二乗分リフトに影響が出てしまうのです。
しかし、離着陸時は速度を増すことができません。
ならば、翼を大きくしたり、翼の形を変形しAOAを大きくしてあげれば、足りなくなったリフトを補ってあげることができるでしょう。
その役目を担っているのがフラップなのです。
逆に、巡航など速度が速いときは、リフトが十分あるので、リフトを増やしてあげる必要がありません。
高速飛行時には、フラップをしまい、逆低速時にはフラップを出すことにより、それぞれのフェーズで無駄なくオペレーションすることができます。
そんな大変重要な役目を担っているフラップですが、大きく分けて５つの種類があるのをご存知ですか？
今回は、フラップ５種類をご紹介します。
基本の形（Basic）
この図が、翼の原型とします。
この段階では、まだフラップは取り付けられていません。
この形をベースに、５種類のフラップをご紹介します。
ちなみに、この図は翼の断面図で、進行方向は向かって左側です。
プレーンフラップ｜Plain Flap
プレーンタイプのフラップは、翼の後ろ側を切り落とし、そこにヒンジでフラップが取り付けられています。
フラップが上下することにより、フラップの下側に気流があたりリフトを生み出すことができますが、それほど大きい影響ではないです。
また、フラップが下に動くことにより、翼のカーブがキツくなり、結果AOAが増してリフトを生み出すことができます。
スプリットフラップ｜Split flap
スプリットタイプのフラップは、翼の後方が下に開くタイプです。
プレーンタイプと比べて、ドラッグが大きくなる傾向があります。
分かれて飛び出したフラップの下に気流が当たることで、多少リフトが増えます。
スロッテッドフラップ｜Slotted flap
スロッテッドタイプは、プレーンフラップのようにフラップが上下に動くのですが、主翼とフラップの間に隙間があるのが特徴です。
このわざと開けられた隙間に気流が流れ込み、フラップの上面に飛び出します。
フラップの上面の気流が増すことにより、よりリフトが増えます。
残りの気流は、フラップの下側にあたりフラップを上に持ちがげようとするので、このタイプのフラップは、引っ張る力と押す力の両方でリフトが増しています。
セスナ172に採用されているフラップタイプです。
ファウラーフラップ｜Fowler flap
ファウラータイプは、フラップが後ろに伸びるのと、下に移動する両方の動きを取り入れています。
まず、フラップが後ろに飛び出してくることにより、翼の表面積が増えます。
そして、下方向に動くことにより、翼のカーブが強くなり、AOAが大きくなります。
スロッテッドファウラーフラップ｜Slotted Fowler flap
スロッテッドファウラーフラップは、「スロッテッドフラップ」と「ファウラーフラップ」のいいところを凝縮したフラップです。
ファウラーフラップのように、後ろに飛び出し、下方にも移動します。
そして、スロッテッドフラップのように、「主翼とフラップ」、さらに「フラップとフラップ」の間に隙間を作ることで、気流をより分岐させリフトを増すことができます。
今まで見てきたフラップのメリットが凝縮されているフラップですが、これを実現するには複雑なシステムが必要です。
旅客機などに採用されており、B737などではフラップが３段構造になっています。
まとめ
現代のような高速飛行を実現させるには、フラップの開発が必要不可欠だったでしょう。
いかに、高速飛行時にはドラッグを減らし、低速飛行時にはリフトを増すことが課題でした。
フラップは、この両方のニーズをかなえたと言えるでしょう。
ただ単純なタイプのフラップから、複雑に動くものがあります。
超音速飛行の時代が、すぐそばまでやってきております。
高速飛行に適したデルタウィングの開発などにより、フラップの進化はどうなるのでしょうか。
これからさらに進化するのか、それとも何か他のシステムにとって変わられてしまうのでしょうか、フラップのこれからを見守っていきたいものですね。
【参考文献】
