JP2022170133A - 航空機の飛行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】次の飛行動作のために必要な操作を支援して、操縦士による操作の負担を軽減するとともに次の飛行動作を円滑に行う。【解決手段】操縦士により操作される操縦輪３１Ａの操作（圧力、回転）を検出し、検出された操作に基づいて水平飛行中の航空機１０の次の飛行動作を判断し、飛行部材を制御することで、航空機１０に判断された次の飛行動作を実行させる。例えば、次の飛行動作が航空機１０の上昇である場合は、エンジン２０の出力を所定の割合で増加させる。また、次の飛行動作が航空機１０の降下である場合は、エンジン２０の出力を所定の割合で減少させる。また、次の飛行動作が航空機１０の旋回である場合は、方向舵１８０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を旋回方向に向け、昇降舵１６０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を上に向け、エンジン２０の出力を所定の割合で増加させる。【選択図】図３

Description

本発明は、航空機の飛行制御装置に関する。

従来、航空機の操縦は、複数の操縦士（一般には機長および副操縦士の２名）が航空機に搭乗し、交代で操縦業務を行っている。
例えば、下記特許文献１は、航空機におけるパイロット・ワークロードを軽減することを目的とした情報伝達システムであり、伝達情報決定部、出力装置及び振動装置を有する。伝達情報決定部は、航空機のパイロットへの伝達情報を決定する。出力装置は、伝達情報をメッセージ、音声、音又は光として前記パイロットに伝達する。振動装置は、伝達情報がパイロットに伝達される際、パイロットに振動を伝播させる。

特開２０１９－０３８３４９号公報

航空機には様々な操縦部材が設けられており、これらを操縦士が操縦することにより航空機に設けられた複数の飛行部材（エンジンや補助翼等）が動作し、上昇や降下、旋回など各種の飛行動作を実施する。操縦士は航空機周辺の状況を総合的に判断して操縦部材の操作を行っているが、頻繁にエンジンの出力を調整したり、補助翼などの飛行部材の姿勢を調整しなければならないため操作が煩雑である。
したがって、水平飛行中の航空機に次の飛行動作を実行させる際、操縦士の技量不足や不注意などによって次の飛行動作のために必要な操縦部材の操作が適切に行なわれない場合がある。例えば、操縦部材の操作タイミングが早すぎる、もしくは遅すぎる場合、操縦部材の操作量が過剰である、もしくは過小である場合、操縦部材の操作に誤りがある場合などが考えられる。このように操縦部材の操作が適切に行われない場合、航空機の次の飛行動作が円滑に行なわれないことが懸念されている。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、次の飛行動作のために必要な操作を支援することで、操縦士による操作の負担を軽減するとともに次の飛行動作を円滑に行う航空機の飛行制御装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため本発明の一実施形態は、複数の飛行部材が設けられた航空機の飛行制御装置であって、前記航空機の飛行動作を行うために操縦士により操作される操作部材と、前記操作部材に対する操作を検出する検出部と、検出された操作に基づいて、水平飛行中の前記航空機の次の飛行動作を判断する動作判断部と、前記飛行部材を制御することで、判断された前記次の飛行動作を前記航空機に実行させる飛行制御部とを備えることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記複数の飛行部材は、推力を発生させるエンジンを含み、前記操作部材は、前記操縦士により把持される把持部を有し、前記検出部は、前記把持部に設けられ、前記操縦士により把持された際の圧力を検出する圧力センサであって、前記動作判断部は、検出された圧力のうち、前記航空機の前後方向における前側の圧力が後ろ側の圧力より高くなった場合、前記次の飛行動作が前記航空機の上昇であると判断し、前記飛行制御部は、前記次の飛行動作が前記航空機の上昇と判断された場合、前記エンジンの出力を予め定めた所定の割合で増加させることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記飛行制御部は、前記航空機が上昇し、前記航空機の機首が上を向いた後、水平飛行時の速度に戻るよう前記エンジンの出力を調整することを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記航空機が上昇し、前記エンジンの出力を最大にしても前記航空機の速度を保てないほど前記航空機の機首が上を向いた場合、その旨を報知する報知部をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記複数の飛行部材は、推力を発生させるエンジンを含み、前記操作部材は、前記操縦士により把持される把持部を有し、前記検出部は、前記把持部に設けられ、前記操縦士により把持された際の圧力を検出する圧力センサであって、前記動作判断部は、検出された圧力のうち、前記航空機の前後方向における後ろ側の圧力が前側の圧力より高くなった場合、前記次の飛行動作が前記航空機の降下であると判断し、前記飛行制御部は、前記次の飛行動作が前記航空機の降下と判断された場合、前記エンジンの出力を予め定めた所定の割合で減少させることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記飛行制御部は、前記航空機が降下し、前記航空機の機首が下を向いた後、水平飛行時の速度に戻るよう前記エンジンの出力を調整することを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記複数の飛行部材は、前記航空機を減速させる減速部材をさらに含み、前記航空機が降下し、前記エンジンの出力を最小にしても前記航空機の速度を保てないほど前記航空機の機首が下を向いた場合、その旨を報知する報知部をさらに備え、前記飛行制御部は、前記減速部材を制御することで前記航空機を減速させることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記複数の飛行部材は、推力を発生させるエンジンと、前記航空機の機首を上下方向に変位させる昇降舵と、前記航空機の機首を左右方向に変位させる方向舵とを含み、前記操作部材は、前記操縦士により把持される把持部と、前記把持部を回転可能に保持する接続部とを有し、前記検出部は、前記接続部に設けられ、前記把持部の回転を検出する回転センサであって、前記動作判断部は、前記把持部の回転が検出された場合、前記次の飛行動作が前記航空機の旋回であると判断し、前記飛行制御部は、前記次の飛行動作が前記航空機の旋回と判断された場合、前記方向舵を制御することで前記航空機の機首を前記把持部の回転方向である旋回方向に向け、前記昇降舵を制御することで前記航空機の機首を上に向け、前記エンジンの出力を予め定めた所定の割合で増加させることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記複数の飛行部材は、推力を発生させるエンジンと、前記航空機の機首を上下方向に変位させる昇降舵と、前記航空機の機首を左右方向に変位させる方向舵とを含み、前記操作部材は、前記操縦士により把持される把持部を有し、
前記検出部は、前記把持部に設けられ、前記操縦士により把持された際の圧力を検出する圧力センサであって、前記動作判断部は、検出された前記航空機の左右方向における左側の圧力および右側の圧力のうち、一方の圧力が他方の圧力より高くなった場合、前記次の飛行動作が前記航空機の旋回であると判断し、前記飛行制御部は、前記次の飛行動作が前記航空機の旋回と判断された場合、前記方向舵を制御することで前記航空機の機首を圧力が低い側の方向である旋回方向に向け、前記昇降舵を制御することで前記航空機の機首を上に向け、前記エンジンの出力を予め定めた所定の割合で増加させることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記飛行制御部は、前記航空機が旋回を始めた場合、水平飛行時の速度に戻るよう前記エンジンの出力を調整することを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記航空機が旋回し、前記エンジンの出力を最大にしても前記航空機の速度を保てないほど前記航空機の機体が傾いた場合、その旨を報知する報知部をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記飛行制御部は、前記航空機の機体の傾きが所定の角度を超えた場合、前記方向舵を制御することで前記航空機の機首を前記旋回方向と反対方向に向け、前記報知部は、前記航空機の機体の傾きが前記所定の角度を超えた旨を報知することを特徴とする。

本発明の一実施形態によれば、操縦士による操作部材に対する操作を検出し、検出された操作に基づいて水平飛行中の航空機の次の飛行動作を判断し、飛行部材を制御することで、航空機に判断された次の飛行動作を実行させる。このため、水平飛行中の航空機に次の飛行動作を実行させる際、操縦士の技量不足や不注意などによって次の飛行動作のために必要な操縦部材の操作が適切に行なわれない場合でも、操縦士による操作部材に対する操作に追随して次の飛行動作のために必要な操作を支援することで、操縦士による操作の負担を軽減するとともに次の飛行動作を円滑に行う上で有利となる。
具体的には、例えば、水平飛行中の航空機に次の飛行動作を実行させる際、操縦部材の操作タイミングが早すぎた、もしくは遅すぎた場合、操縦部材の操作量が過剰であった、もしくは過小であった場合、操縦部材の操作に誤りがあった場合でも、次の飛行動作のために必要な操作を支援して、操縦士による操縦部材の誤操作を防止することで、航空機の安全性を向上させることができる。
例えば、操縦士により操作部材を把持された際の圧力を検出し、検出された圧力のうち、航空機の前後方向における前側の圧力が後ろ側の圧力より高くなった場合、次の飛行動作が航空機の上昇であると判断し、エンジンの出力を予め定めた所定の割合で増加させる。これにより、航空機を上昇させるための必要な操作を支援することで、操縦士による操作の負担を軽減するとともに、航空機の上昇を円滑に行う上で有利となる。
また、航空機が上昇し、航空機の機首が上を向いた後、水平飛行時の速度に戻るようエンジンの出力を調整することで、水平飛行時に近い速度を維持しながら航空機を上昇させることができる。
また、航空機が上昇し、エンジンの出力を最大にしても航空機の速度を保てないほど航空機の機首が上を向いた場合、その旨を報知することで、操縦士に不安定な飛行状態を改善するよう促して注意喚起を行うことができ、航空機の上昇を円滑に行う上で有利となる。
また、例えば、操縦士により操作部材を把持された際の圧力を検出し、検出された圧力のうち、航空機の前後方向における後ろ側の圧力が前側の圧力より高くなった場合、次の飛行動作が航空機の降下であると判断し、エンジンの出力を予め定めた所定の割合で減少させる。これにより、航空機を降下させるための必要な操作を支援することで、操縦士による操作の負担を軽減するとともに、航空機の降下を円滑に行う上で有利となる。
また、航空機が降下し、航空機の機首が下を向いた後、水平飛行時の速度に戻るようエンジンの出力を調整することで、水平飛行時に近い速度を維持しながら航空機を降下させることができる。
また、航空機が降下し、エンジンの出力を最小にしても航空機の速度を保てないほど航空機の機首が下を向いた場合、その旨を報知し、さらに減速部材を制御することで航空機を減速させることで、操縦士に不安定な飛行状態を改善するよう促して注意喚起を行うとともに航空機を減速させることができ、航空機の降下を円滑に行う上で有利となる。
また、例えば、操縦士により操作部材を操作された際の把持部の回転が検出された場合、次の飛行動作が航空機の旋回であると判断し、方向舵を制御することで航空機の機首を旋回方向に向け、昇降舵を制御することで航空機の機首を上に向け、エンジンの出力を予め定めた所定の割合で増加させる。これにより、航空機を旋回させるための必要な操作を支援することで、操縦士による操作の負担を軽減するとともに、航空機の旋回を円滑に行う上で有利となる。
また、航空機が旋回を始めた場合、水平飛行時の速度に戻るようエンジンの出力を調整することで、水平飛行時に近い速度を維持しながら航空機を旋回させることができる。
また、航空機の機体の傾きが所定の角度を超えた場合、方向舵を制御することで航空機の機首を旋回方向と反対方向に向け、その旨を報知することで、航空機の傾きを修正するとともに操縦士に不安定な飛行状態を改善するよう促して注意喚起を行うことができ、航空機の旋回を円滑に行う上で有利となる。
また、例えば、操縦士により操作部材を把持された際の圧力を検出し、検出された左側の圧力および右側の圧力のうち、一方の圧力が他方の圧力より高くなった場合、次の飛行動作が航空機の旋回であると判断し、方向舵を制御することで航空機の機首を旋回方向に向け、昇降舵を制御することで航空機の機首を上に向け、エンジンの出力を予め定めた所定の割合で増加させる。これにより、航空機を旋回させるための必要な操作を支援することで、操縦士による操作の負担を軽減するとともに、航空機の旋回を円滑に行う上で有利となる。

第１の実施の形態にかかる航空機の平面図である。 航空機のコックピット内の構成を示す平面図である。 第１の実施の形態にかかる航空機の飛行制御装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態の操縦輪の構成を示す正面図である。 第１の実施の形態の操縦輪の構成を示す側面図である。 第１の実施の形態のラダーペダルの構成を示す側面図であり、（Ａ）はラダーペダルが踏み込まれる前の状態を示し、（Ｂ）はラダーペダルが踏み込まれた状態を示している。 第１の実施の形態のスラストレバー、スピードブレーキレバー、およびフラップレバーの構成を示す側面図である。 第１の実施の形態にかかる航空機の飛行制御装置による上昇動作処理および降下動作処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施の形態にかかる航空機の飛行制御装置による旋回動作処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施の形態の操縦桿の構成を示す正面図である。 第２の実施の形態の操縦桿の構成を示す側面図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、第１の実施の形態にかかる航空機の外観図である。
図１に示すように、航空機１０は、機体１２と、主翼１４と、水平尾翼１６と、垂直尾翼１８と、エンジン２０と、コックピット３０とを備えている。
図１に示すように、本実施の形態では、符号ＦＲは航空機１０の前方方向（機首側）、符号ＲＲは航空機１０の後方方向、符号Ｌは航空機１０の左方向、符号Ｒは航空機１０の右方向を示している。

機体１２は、操縦士を含む乗員および乗客（または貨物）を収容するものであり、前方方向（進行方向）の先端部分が機首１２０２である。
主翼１４は、機体１２の略中央部から機体１２の左右方向に延び、機体１２を上昇させる揚力を発生させる。主翼１４は、機体１２に対して固定されている。

主翼１４の上面の中央部付近には、主翼１４によって発生する揚力を減殺（スポイル）するスポイラー１４０２が設けられている。
スポイラー１４０２は、通常時は主翼１４の表面と同一面になるよう伏した状態であるが、後述するスピードブレーキレバー３４を操作すると、主翼１４の表面に対して垂直方向に立ち上がる。これにより、それまで主翼１４の表面に沿って流れていた気流が乱され、主翼１４の表面から剥れることによって、揚力が減殺されるとともに抗力が増加し、この抗力により航空機１０が減速する。スポイラー１４０２は、着陸時に急降下する際などに用いられる。スポイラー１４０２は、航空機１０を減速させる減速部材として設けられている。

また、主翼１４の後縁のうち、主翼１４の延在方向中央部には、フラップ１４０４が設けられている。
フラップ１４０４は、通常時は主翼１４に沿って延びているが、後述するフラップレバー３５を操作すると、フラップ１４０４が主翼１４の前後方向の延在方向に対して下側（地表側）に傾き、機体１２の揚力が増す。フラップ１４０４は、離着陸時など低速時において高い揚力を得られるように設けられた高揚力装置である。

また、主翼１４の後縁のうち、主翼１４の延在方向先端部には、補助翼（エルロン）１４０６が設けられており、機体１２の左右の傾き、つまりロール方向の姿勢を制御する。
補助翼１４０６は、通常時は主翼１４に沿って延びているが、後述する操縦輪３１Ａを操作すると、左右の補助翼１４０６が主翼１４の前後方向の延在方向に対して下側（地表側）または上側（上空側）にそれぞれ傾き、機体１２をロール方向に変位させる。

水平尾翼１６は、機体１２の後端部付近から左右方向に延び、機体１２のピッチ方向の姿勢を安定させる。水平尾翼１６は、機体１２に対して固定されている。
水平尾翼１６の後縁部には上下方向に移動可能な昇降舵（エレベータ）１６０２が設けられており、機体１２のピッチ方向の姿勢を制御する。
昇降舵１６０２は、通常時は水平尾翼１６の前後方向に沿って延びているが、後述する操縦輪３１Ａを前後方向に操作すると、水平尾翼１６の延在方向に対して上下に傾き、航空機１０の機首１２０２を上下方向（ピッチ方向）に変位させる。

垂直尾翼１８は、機体１２の後端部付近から垂直に立設し、機体１２のヨー方向の姿勢を安定させる。垂直尾翼１８は、機体１２に対して固定されている。
垂直尾翼１８の後縁部には左右方向に移動可能な方向舵（ラダー）１８０２が設けられており、機体１２のヨー方向の姿勢を制御する。
方向舵１８０２は、通常時は垂直尾翼１８に沿って延びているが、後述するラダーペダル３２を操作すると、垂直尾翼１８に対して左右に傾き、航空機１０の機首１２０２を左右方向（ヨー方向）に変位させることで、機体１２の進行方向を左右方向に変化させる。

エンジン２０は、航空機１０が飛行するために必要な推力を発生させる。本実施の形態では、左右の主翼１４に各１つ、合計２つのエンジン２０が設けられている。
また、本実施の形態では、エンジン２０は、燃料の熱エネルギーをピストンの往復運動に変換し、回転運動として出力するレシプロエンジンであるものとする。
エンジン２０の前方にはプロペラ２２が配置されており、プロペラ２２は、エンジン２０から出力された回転運動により回転し、航空機１０の飛行に必要な推力を発生させる。
なお、エンジン２０は、レシプロエンジン以外のものを用いてもよく、例えば、燃料と空気の混合気を燃焼させることで後方側に向けて推力を発生させるターボファンエンジンなど、公知の他のエンジンを用いて構成してもよい。

本実地の形態では、スポイラー１４０２、フラップ１４０４、補助翼１４０６、昇降舵１６０２、方向舵１８０２、エンジン２０などが航空機１０を飛行させるための複数の飛行部材として設けられている。

これら航空機１０の構成は、図３に示すように、航空機制御部５０によってその挙動が制御される。航空機制御部５０は、航空機１０全体の挙動を司るコンピュータであり、後述する操縦部材３１、３２、３３、３４、３５に対する操作に基づいて、航空機１０の各構成部の挙動を制御する。

コックピット３０は、機体１２の内部前端部に設けられ、航空機１０の操縦部材が設けられている。
図２は、コックピット内の構成を示す図である。
また、図３は、航空機の飛行制御装置の構成を示すブロック図である。
コックピット３０には、２人の操縦士（機長および副操縦士）がそれぞれ着席する２つの操縦席３００と、モニタや各種計器類等が設けられたコントロールパネル３０２と、複数の操縦部材を構成する操縦輪３１Ａ、ラダーペダル３２（３２Ａ、３２Ｂ）、スラストレバー３３、スピードブレーキレバー３４、フラップレバー３５が設けられている。

複数の操縦部材３１、３２、３３、３４、３５は、航空機１０の複数の飛行部材を制御するために操縦士によって操縦される部材である。
なお、操縦輪３１Ａ（３１）およびラダーペダル３２は、機長および副操縦士用にそれぞれ設けられている。
また、コックピット３０には、図２に挙げた操縦部材の他にも、例えば車輪格納用レバーなど、様々な操縦部材が設けられているが、本実施の形態では代表的な操縦部材について説明する。

図３に示すように、航空機１０には、図１に示した複数の飛行部材であるスポイラー１４０２、フラップ１４０４、補助翼１４０６、昇降舵１６０２、方向舵１８０２、エンジン２０、図２に示した操縦部材である操縦輪３１Ａ、ラダーペダル３２（３２Ａ、３２Ｂ）、スラストレバー３３（３３Ａ、３３Ｂ）、スピードブレーキレバー３４、フラップレバー３５の他、各操縦部材に対する操縦士による操作（圧力、回転）および操作量を検出する第１～第７検出部４１～４７および航空機制御部５０を備える。

操縦輪３１Ａは、航空機１０の補助翼１４０６および昇降舵１６０２の姿勢を調整するための機構である。
本実施の形態の操縦輪３１Ａは、航空機１０の飛行動作を行うために操縦士により把持されながら操縦される操作部材として設けられている。
図４および図５は、操縦輪の構成を示す図であり、図４は操縦席に着席した操縦士から見た正面図、図５は左側面図である。
操縦輪３１Ａは、床面Ｆから立設する揺動軸３１００と、揺動軸３１００の先端に設けられた接続部３１０４と、接続部３１０４の左右両側から突出する左右一対の把持部３１０２とを備える。
一対の把持部３１０２は、接続部３１０４内の後述する第１回転軸３１０６から左右に延びる一対の第１アーム３１０２Ａと、各第１アーム３１０２Ａの先端から上方に延びる一対の第２アーム３１０２Ｂとを備える。各第２アーム３１０２Ｂは、円弧状を呈しており、より詳細には一対の第１アーム３１０２Ａの先端間を結ぶ直径の仮想円の円周上を延在している。

操縦士が航空機１０の操縦を行う際には、一対の把持部３１０２の一対の第２アーム３１０２Ｂを把持して操作を行う。
本実施の形態では、一対の把持部３１０２の一対の第２アーム３１０２Ｂに、図３に示す第１検出部４１として圧力を検出する圧力センサが設けられている。第１検出部４１（圧力センサ）は、一対の第２アーム３１０２Ｂが操縦士により把持された際の圧力を検出し、航空機制御部５０に出力する。

また、一対の把持部３１０２は、接続部３１０４内に設けられた前後方向に延在する第１回転軸３１０６を中心に回転可能に保持されている。すなわち、接続部３１０４は、一対の把持部３１０２を第１回転軸３１０６周りに回転可能とする回転部として機能し、一対の把持部３１０２は右方向（時計周り）または左方向（反時計周り）に回転可能である。
本実施の形態では、接続部３１０４に、図３に示す第２検出部４２として回転を検出する回転センサが設けられている。第２検出部４２（回転センサ）は、操縦士により把持された一対の把持部３１０２の回転および回転された際の回転状態を検出し、航空機制御部５０に出力する。

一対の把持部３１０２を右方向に回転させると、航空機制御部５０は、航空機１０の右側の主翼１４の補助翼１４０６を上げるとともに、航空機１０の左側の主翼１４の補助翼１４０６を下げる。これにより、機体１２は重心を中心として右側に傾き、航空機１０は右旋回する。
また、一対の把持部３１０２を左方向させると、航空機制御部５０は、航空機１０の左側の主翼１４の補助翼１４０６を上げるとともに、航空機１０の右側の主翼１４の補助翼１４０６を下げる。これにより、機体１２は重心を中心として左側に傾き、航空機１０は左旋回する。
すなわち、操縦輪３１Ａは、航空機１０のロール方向の姿勢を調整する操縦部材として機能する。

また、図５に示すように、操縦輪３１Ａの揺動軸３１００は、床面Ｆから機体１２の前後方向に揺動可能である。
本実施の形態では、揺動軸３１００に、図３に示す第３検出部４３として揺動を検出する揺動センサが設けられている。第３検出部４３（揺動センサ）は、操縦士により一対の把持部３１０２が把持され揺動軸３１００が揺動された際の揺動状態を検出し、航空機制御部５０に出力する。
一対の把持部３１０２を前方向に移動させて（押し出して）揺動軸３１００を前側に傾けると、航空機制御部５０は、昇降舵１６０２の後方側を下げる。これにより、航空機１０の機首１２０２が下がる。
また、一対の把持部３１０２を後ろ方向に移動させて（引き寄せて）揺動軸３１００を後ろ側に傾けると、航空機制御部５０は、昇降舵１６０２の前方側を下げる。これにより、航空機１０の機首１２０２が上がる。
すなわち、操縦輪３１Ａは、航空機１０のピッチ方向の姿勢を調整する操縦部材としても機能する。

ラダーペダル３２は、方向舵１８０２の姿勢を調整するための機構である。
図６は、ラダーペダルの構成を示す側面図であって、（Ａ）は操縦士によりラダーペダルが踏み込まれる前の状態を示し、（Ｂ）は操縦士によりラダーペダルが踏み込まれた状態を示している。
ラダーペダル３２は、操縦席３００近傍の床面Ｆ近くに設けられる。ラダーペダル３２は、操縦士の足裏が当節するペダル踏面部３２００と、ペダル踏面部３２００の裏面（足裏が当接する面と反対側の面）に一端を固定されたペダルアーム３２０２と、床面Ｆに固定された基台３２０６と、基台３２０６とペダルアーム３２０２の他端とを接続する回転軸３２０４とを備える。ラダーペダル３２の踏み込み量は、回転軸３２０４の回転量として図３に示す第４検出部４４（回転センサ）によって検出され、航空機制御部５０に出力される。

図１に示すように、ラダーペダル３２は、操縦輪３１Ａの左右に一つずつ設けられている。操縦士から見て右側に位置する右側ラダーペダル３２Ａを踏み込むと、航空機制御部５０は、垂直尾翼１８の方向舵１８０２に右側に傾ける。これにより、機体１２が右側に旋回する。また、操縦士から見て左側に位置する左側ラダーペダル３２Ｂを踏み込むと、航空機制御部５０は、垂直尾翼１８の方向舵１８０２を左側に傾ける。これにより、機体１２が左側に旋回する。
すなわち、ラダーペダル３２は、航空機１０のヨー方向の姿勢を調整する操縦部材として機能する。

上述のように、操縦輪３１Ａの一対の把持部３１０２を左右方向に回転させることによっても補助翼１４０６の作用により左右に旋回するが、操縦輪３１Ａまたはラダーペダル３２（方向舵１８０２）のいずれかのみを用いた旋回は、旋回方向の加速度が大きくなり、搭乗者に不快を与えることになる。よって、旋回時には、操縦輪３１Ａの左右回転操作およびラダーペダル３２の踏み込み操作をバランスよく組み合わせることが必要となる。

スラストレバー３３は、エンジン２０の出力を調整するための機構である。
一般に、スラストレバー３３はエンジン２０の数だけ設けられている。
本実施の形態では、エンジン２０が２つ設けられているため、スラストレバー３３も２つ設けられている。操縦士から見て右側に位置するスラストレバー３３Ａは右側の主翼１４に取り付けられたエンジン２０用のスラストレバーであり、操縦士から見て左側に位置するスラストレバー３３Ｂは左側の主翼１４に取り付けられたエンジン２０用のスラストレバーである。

図７は、スラストレバーの構成を示す図である。
スラストレバー３３は、左右の操縦席３００の間に設けられたセンターコンソール３０４に設けられている。スラストレバー３３は、センターコンソール３０４に設けられた切り欠き３０４Ａからコックピット３０側に突出し、機体１２の前方向に揺動可能に設けられた揺動軸３３００と、揺動軸３３００の先端に設けられ手により把持される把持部３３０２とを備えている。切り欠き３０４Ａは、揺動軸３３００の揺動方向に沿って設けられている。

スラストレバー３３は、中立位置から機体１２の前方の範囲に傾倒可能に設けられている。スラストレバー３３の揺動状態は、図３に示す第５検出部４５（揺動センサ）によって検出され、航空機制御部５０に出力される。
航空機制御部５０は、スラストレバー３３の前傾が大きくなるほど（基準位置からの揺動角度が大きくなるほど）、エンジン２０の出力を大きくする。これにより、航空機１０の飛行速度が速くなる。また、航空機制御部５０は、スラストレバー３３の前傾が小さくなるほど（基準位置からの揺動角度が小さくなるほど）、エンジン２０の出力を小さくする。

スピードブレーキレバー３４は、スポイラー１４０２の姿勢を調整するための機構である。
スピードブレーキレバー３４の構成は、スラストレバー３３と略同一の機構であるため、図７を用いて説明する。
スピードブレーキレバー３４は、スラストレバー３３と同様にセンターコンソール３０４（操縦パネル）に設けられている。スピードブレーキレバー３４は、センターコンソール３０４に設けられた切り欠き３０４Ｂからコックピット３０側に突出し、機体１２の後方向に揺動可能に設けられた揺動軸３４００と、揺動軸３４００の先端に設けられ手により把持される把持部３４０２とを備えている。切り欠き３０４Ｂは、揺動軸３４００の揺動方向に沿って設けられている。

スピードブレーキレバー３４は、中立位置から機体１２の後方の範囲に傾倒可能に設けられている。すなわち、スピードブレーキレバー３４の傾倒方向はスラストレバー３３と逆になる。スピードブレーキレバー３４の揺動状態は、図３に示す第６検出部４６（揺動センサ）によって検出され、航空機制御部５０に出力される。
航空機制御部５０は、スピードブレーキレバー３４が引かれると、その傾斜角度に比例して、主翼１４上に設けられたスポイラー１４０２を立ち上げる。これにより、航空機１０にかかる空気抵抗が増し、航空機１０の飛行速度が遅くなる。

フラップレバー３５は、フラップ１４０４の姿勢を調整するための機構である。
フラップレバー３５の構成は、スラストレバー３３と略同一の機構であるため、図７を用いて説明する。
フラップレバー３５は、スラストレバー３３と同様にセンターコンソール３０４に設けられている。フラップレバー３５は、センターコンソールに設けられた切り欠き３０４Ｃからコックピット３０側に突出し、機体１２の後方向に揺動可能に設けられた揺動軸３５００と、揺動軸３５００の先端に設けられ手により把持される把持部３５０２とを備えている。切り欠き３０４Ｃは、揺動軸３５００の揺動方向に沿って設けられている。

フラップレバー３５は、中立位置から機体１２の後方の範囲に傾倒可能に設けられている。すなわち、フラップレバー３５の傾倒方向はスラストレバー３３と逆になる。フラップレバー３５の揺動状態は、図３に示す第７検出部４７（揺動センサ）によって検出され、航空機制御部５０に出力される。
航空機制御部５０は、フラップレバー３５が引かれると、その傾斜角度に比例して主翼１４の後端部に設けられたフラップ１４０４を地面方向に下げる。これにより、航空機１０の揚力が増し、例えば着陸のために航空機１０の飛行速度を落とした際にも揚力を維持することが可能となる。

航空機制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの制御装置、制御プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）や制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置、表示装置やスピーカなどの出力装置、入力装置、および第１～第７検出部４１～４７および航空機各部との通信を行う通信Ｉ／Ｆ（interface）などを含む通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっており、ＣＰＵがＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することにより、動作判断部５２、飛行制御部５４、報知部５６として機能する。

動作判断部５２は、操縦輪３１Ａの一対の把持部３１０２に設けられた第１検出部４１（圧力センサ）および操縦輪３１Ａの接続部３１０４に設けられた第２検出部４２（回転センサ）により検出された操作に基づいて、水平飛行中の航空機１０の次の飛行動作を判断する。
具体的には、操縦士により操縦輪３１Ａが把持されて操作されることで、第１検出部４１により圧力が検出された場合、動作判断部５２は、検出された圧力のうち、航空機１０の前後方向における前側の圧力が後ろ側の圧力より高くなった場合、次の飛行動作が航空機１０の上昇であると判断する。
すなわち、操縦士が一対の把持部３１０２を握って後ろ側（操縦士からみて手前側）に移動させて操縦輪３１Ａを後ろ側に傾ける場合、一対の把持部３１０２を引き寄せて前側（操縦士からみて奥側）を主に押圧するため、一対の把持部３１０２には後ろ側の圧力より前側の圧力の方が高くなる。このように、操縦輪３１Ａを後ろ側に傾けると、昇降舵１６０２の前方側が下げられ、航空機１０の機首１２０２が上がるため、動作判断部５２は、次の飛行動作が航空機１０の上昇であると判断する。

また、動作判断部５２は、検出された圧力のうち、航空機１０の前後方向における後ろ側の圧力が前側の圧力より高くなった場合、次の飛行動作が航空機１０の降下であると判断する。
すなわち、操縦士が一対の把持部３１０２を握って前側（操縦士からみて奥側）に移動させて操縦輪３１Ａを前側に傾ける場合、一対の把持部３１０２を押し出して後ろ側（操縦士からみて手前側）を主に押圧するため、一対の把持部３１０２には前側の圧力より後ろ側の圧力の方が高くなる。このように、操縦輪３１Ａを前側に傾けると、昇降舵１６０２の後方側が下げられ、航空機１０の機首１２０２が下がるため、動作判断部５２は、次の飛行動作が航空機１０の降下であると判断する。

さらに、操縦士により操縦輪３１Ａが把持されて操作されることで、第２検出部４２により一対の把持部３１０２の回転が検出された場合、動作判断部５２は、次の飛行動作が航空機１０の旋回であると判断する。
このとき、第２検出部４２により一対の把持部３１０２の左回転が検出された場合、航空機１０の左側の補助翼１４０６が上がるとともに右側の補助翼１４０６が下がるため、機体１２は重心を中心として左側に傾き、動作判断部５２は、次の飛行動作が航空機１０の左旋回であると判断する。
一方、第２検出部４２により一対の把持部３１０２の右回転が検出された場合、航空機１０の右側の補助翼１４０６が上がるとともに左側の補助翼１４０６が下がるため、機体１２は重心を中心として右側に傾き、動作判断部５２は、次の飛行動作が航空機１０の右旋回であると判断する。
なお、動作判断部５２は、後ろ側の圧力と前側の圧力とがほぼ等しく、一対の把持部３１０２がほぼ回転していない場合、水平飛行を維持していると判断する。

飛行制御部５４は、第２～第７検出部４２～４７で検出された各操縦部材の操作量を、航空機１０の飛行部材の移動量の指令情報に変換し、航空機１０に設けられた複数の飛行部材を制御することで、航空機１０を飛行させる。
すなわち、飛行制御部５４は、第２検出部４２で検出された操縦輪３１Ａの一対の把持部３１０２の回転量に基づいて補助翼１４０６を上げ下げし、この結果、航空機１０のロール方向の姿勢が調整される。
また、飛行制御部５４は、第３検出部４３で検出された操縦輪３１Ａの揺動軸３１００の揺動量に基づいて昇降舵１６０２を上げ下げし、この結果、航空機１０のピッチ方向の姿勢が調整される。
また、飛行制御部５４は、第４検出部４４で検出されたラダーペダル３２の踏み込み量に基づいて方向舵１８０２を左右に傾け、この結果、航空機１０のヨー方向の姿勢が調整される。
また、飛行制御部５４は、第５検出部４５で検出されたスラストレバー３３の揺動量に基づいてエンジン２０の出力を増減させ、この結果、航空機１０の飛行速度が調整される。
また、飛行制御部５４は、第６検出部４６で検出されたスピードブレーキレバー３４の揺動量に基づいてスポイラー１４０２を上げ下げし、この結果、航空機１０の飛行速度が調整される。
また、飛行制御部５４は、第７検出部４７で検出されたフラップレバー３５の揺動量に基づいてフラップ１４０４を上げ下げし、この結果、航空機１０の揚力が調整される。

また、飛行制御部５４は、動作判断部５２により水平飛行中の航空機１０の次の飛行動作が判断された場合、飛行部材を制御することで、判断された次の飛行動作を航空機１０に実行させる。
具体的には、飛行制御部５４は、動作判断部５２により次の飛行動作が航空機１０の上昇と判断された場合、エンジン２０の出力を予め定めた所定の割合、例えば１０％増加させる。そして、飛行制御部５４は、航空機１０が上昇し、航空機１０の機首１２０２が上を向いた後、水平飛行時の速度に戻るようエンジン２０の出力を調整する。
これは、航空機１０が上昇するときは速度が低下するため、エンジン２０の出力を増加させて速度の低下を抑制する。すなわち、水平飛行中に操縦士により操縦輪３１Ａが後ろ側に傾けられることで航空機１０が上昇する場合、昇降舵１６０２の前方側が下げられて航空機１０の機首１２０２が上がるため、航空機１０の迎え角が大きくなる。迎え角が大きくなると揚力が増加するが、このとき同時に航空機１０に対する抗力も大きくなるため、航空機１０の速度の低下を抑制するには、エンジン２０の出力を増加させる必要がある。

また、飛行制御部５４は、動作判断部５２により次の飛行動作が航空機１０の降下と判断された場合、エンジン２０の出力を予め定めた所定の割合、例えば１０％減少させる。そして、飛行制御部５４は、航空機１０が降下し、航空機１０の機首１２０２が下を向いた後、水平飛行時の速度に戻るようエンジン２０の出力を調整する。
これは、航空機１０が降下するときは速度が上昇するため、エンジン２０の出力を減少させて速度の上昇を抑制する。
また、エンジン２０の出力を最小にしても航空機１０の速度を保てないほど航空機１０の機首が下を向いた場合、飛行制御部５４は、スポイラー１４０２（減速部材）を制御することで航空機１０を減速させる。すなわち、飛行制御部５４は、スポイラー１４０２を主翼１４の表面に対して垂直方向に立ち上げることで抗力を増加させ、この抗力により航空機１０を減速させる。

また、飛行制御部５４は、動作判断部５２により次の飛行動作が航空機１０の旋回と判断された場合、方向舵１８０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を一対の把持部３１０２の回転方向である旋回方向に向け、昇降舵１６０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を上に向け、エンジン２０の出力を予め定めた所定の割合、例えば１０％増加させる。そして、飛行制御部５４は、航空機１０が旋回を始めた場合、水平飛行時の速度に戻るようエンジン２０の出力を調整する。
航空機１０を旋回させるときは、機体１２を傾けるだけではなく、機首１２０２の方向を旋回方向に向ける必要がある。したがって、例えば、水平飛行中に操縦士により操縦輪３１Ａの一対の把持部３１０２を左回転することで航空機１０を左に旋回させる場合、飛行制御部５４は、方向舵１８０２を左に傾かせることで機首１２０２を左方向に変位させる。一方、航空機１０を右に旋回させる場合、飛行制御部５４は、方向舵１８０２を右に傾かせることで機首１２０２を右方向に変位させる。
また、水平飛行中の航空機１０を旋回させるために機体１２を傾けると、揚力も傾くため揚力の上向き成分は重力より小さくなる。そこで、飛行高度を保つには揚力の上向き成分と重力とを釣り合わせる必要があるため、水平飛行時よりも揚力を増加させる。したがって、飛行制御部５４は、昇降舵１６０２の前方側を下げて航空機１０の機首１２０２を上げて迎え角を大きくすることで、揚力を増加させる。
さらに、迎え角を大きくすると抗力も増加し、航空機１０の速度が低下するため、飛行制御部５４は、エンジン２０の出力を増加させる。

また、飛行制御部５４は、航空機１０の機体の傾きが所定の角度、例えば４５度を超えた場合、方向舵１８０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を旋回方向と反対方向に向ける。
航空機１０の旋回時に機体１２の傾きが所定の角度を超えると、機軸と飛行方向とが一致しにくく横滑りを起こしてしまうことがあるため、補助翼１４０６と方向舵１８０２とのバランスがとるために、飛行制御部５４は、航空機１０の機首１２０２を旋回方向と反対方向に向ける。例えば、航空機１０を左に旋回させている場合、飛行制御部５４は、方向舵１８０２を右に傾かせることで機首１２０２を右方向に戻すよう変位させる。

報知部５６は、航空機１０が上昇し、エンジン２０の出力を最大にしても航空機１０の速度を保てないほど航空機１０の機首１２０２が上を向いた場合、その旨を報知する。
また、報知部５６は、航空機１０が降下し、エンジン２０の出力を最小にしても航空機１０の速度を保てないほど航空機１０の機首１２０２が下を向いた場合、その旨を報知する。
また、報知部５６は、航空機１０が旋回し、エンジン２０の出力を最大にしても航空機１０の速度を保てないほど航空機１０の機体１２が傾いた場合、その旨を報知する。さらに、報知部５６は、航空機１０の機体１２の傾きが所定の角度（例えば４５度）を超えた場合、その旨を報知する。

報知部５６による報知は、例えば、コントロールパネル３０２に設けられた表示装置３０２Ａに赤い文字を表示させたり、スピーカ（不図示）から音声を出力することで操縦士に上述のような状況を知らせる。これにより操縦士は必要な操縦を行うことで不安定な飛行状態を改善するような対応を行うことができる。
具体的には、例えば、速度を保てないほど航空機１０の機首１２０２が上を向いている場合、操縦士は操縦輪３１Ａを前側に傾けて昇降舵１６０２の後方側を下げ、機首１２０２を下げる。
また、速度を保てないほど航空機１０の機首１２０２が下を向いている場合、操縦士は操縦輪３１Ａを後ろ側に傾けて昇降舵１６０２の前方側を下げ、機首１２０２を上げる。
また、速度を保てないほど航空機１０の機体１２が傾いた場合、および機体１２の傾きが所定の角度（例えば４５度）を超えた場合、操縦士は操縦輪３１Ａの一対の把持部３１０２を右または左に回転させることで、機体１２の傾きを修正して水平方向に近づく方向に戻す。

次に、航空機の飛行制御装置による上昇動作処理および降下動作処理について説明する。図８は、航空機の飛行制御装置による上昇動作処理および降下動作処理の流れを示すフローチャートである。

まず、航空機１０が水平飛行中に、操縦士により操縦輪３１Ａが把持されて操作されることで第１検出部４１により圧力が検出された場合、動作判断部５２は、前側の圧力が後ろ側の圧力より高いか否かを判断する（ステップＳ１００）。
前側の圧力が後ろ側の圧力より高くなった場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、動作判断部５２は、次の飛行動作が航空機１０の上昇であると判断する。
飛行制御部５４は、航空機１０の上昇と判断された場合、エンジン２０の出力を予め定めた所定の割合で増加させる（ステップＳ１０２）。

次に、飛行制御部５４は、航空機１０が上昇し、航空機１０の機首１２０２が上を向いたか否かを判断し（ステップＳ１０４）、機首１２０２が上を向いていない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ステップＳ１０２に戻って処理を繰り返す。
一方、機首１２０２が上を向いた場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、飛行制御部５４は、水平飛行時の速度に戻るようエンジン２０の出力を調整する（ステップＳ１０６）。

次に、飛行制御部５４は、航空機１０が上昇し、エンジン２０の出力を最大にしても航空機１０の速度を保てないほど航空機１０の機首１２０２が上を向いているか否かを判断し（ステップＳ１０８）、速度を保てないほど航空機１０の機首１２０２が上を向いた場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、報知部５６は、その旨を文字で表示したり音声を出力することで報知し（ステップＳ１１０）、処理を終了する。
これにより操縦士は、必要な操縦、すなわち操縦輪３１Ａを前側に傾けて昇降舵１６０２の後方側を下げ、機首１２０２を下げるなどの対応を行う。
一方、ステップＳ１０８において、速度を保てないほど航空機１０の機首１２０２が上を向いていない場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）は、操縦士による対応が不要であるため、ステップＳ１０６に戻って処理を繰り返すことによりエンジン２０の出力が調整され水平飛行時の速度に戻る。

また、ステップＳ１００において、前側の圧力が後ろ側の圧力より高くなっていない場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、動作判断部５２は、後ろ側の圧力が前側の圧力より高いか否かを判断する（ステップＳ１１２）。
後ろ側の圧力が前側の圧力より高くなっていない場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）、後ろ側の圧力と前側の圧力とがほぼ等しい状態であるため、動作判断部５２は、水平飛行を維持していると判断して処理を終了する。

一方、後ろ側の圧力が前側の圧力より高くなった場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、動作判断部５２は、次の飛行動作が航空機１０の降下であると判断する。
飛行制御部５４は、航空機１０の降下と判断された場合、エンジン２０の出力を予め定めた所定の割合で減少させる（ステップＳ１１４）。

次に、飛行制御部５４は、航空機１０が降下し、航空機１０の機首１２０２が下を向いたか否かを判断し（ステップＳ１１６）、機首１２０２が下を向いていない場合（ステップＳ１１６：ＮＯ）、ステップＳ１１４に戻って処理を繰り返す。
一方、機首１２０２が下を向いた場合（ステップＳ１１６：ＹＥＳ）、飛行制御部５４は、水平飛行時の速度に戻るようエンジン２０の出力を調整する（ステップＳ１１８）。

次に、飛行制御部５４は、航空機１０が降下し、エンジン２０の出力を最小にしても航空機１０の速度を保てないほど航空機１０の機首１２０２が下を向いているか否かを判断し（ステップＳ１２０）、速度を保てないほど航空機１０の機首１２０２が下を向いた場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、報知部５６は、その旨を文字で表示したり音声を出力することで報知する（ステップＳ１２２）。
これにより操縦士は、必要な操縦、すなわち操縦輪３１Ａを後ろ側に傾けて昇降舵１６０２の前方側を下げ、機首１２０２を上げるなどの対応を行う。
そして、飛行制御部５４は、スポイラー１４０２を制御して、主翼１４の表面に対して垂直方向に立ち上げることで抗力を増加させ、この抗力により航空機１０を減速させ（ステップＳ１２４）、処理を終了する。
一方、ステップＳ１２０において、速度を保てないほど航空機１０の機首１２０２が下を向いていない場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）は、操縦士による対応が不要であるため、ステップＳ１１８に戻って処理を繰り返すことによりエンジン２０の出力が調整され水平飛行時の速度に戻る。

次に、航空機の飛行制御装置による旋回動作処理について説明する。図９は、航空機の飛行制御装置による旋回動作処理の流れを示すフローチャートである。図９では、航空機１０が左旋回する場合の処理について説明するが、右旋回する場合の処理も同様である。

まず、航空機１０が水平飛行中に、操縦士により操縦輪３１Ａが把持されて操作されることで第２検出部４２により一対の把持部３１０２が左に回転したことが検出されると（ステップＳ１４０）、動作判断部５２は、次の飛行動作が航空機１０の左旋回であると判断する。
航空機１０の左旋回と判断された場合、飛行制御部５４は、方向舵１８０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を左方向に向け（ステップＳ１４２）、昇降舵１６０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を上に向け（ステップＳ１４４）、エンジン２０の出力を予め定めた所定の割合で増加させる（ステップＳ１４６）。

次に、飛行制御部５４は、航空機１０が左旋回を始めたか否かを判断し（ステップＳ１４８）、航空機１０が左旋回を始めていない場合（ステップＳ１４８：ＮＯ）、ステップＳ１４２に戻って処理を繰り返す。
一方、航空機１０が左旋回を始めた場合（ステップＳ１４８：ＹＥＳ）、飛行制御部５４は、水平飛行時の速度に戻るようエンジン２０の出力を調整する（ステップＳ１５０）。

次に、飛行制御部５４は、航空機１０が左旋回し、エンジン２０の出力を最大にしても航空機１０の速度を保てないほど航空機１０の機体１２が左に傾いているか否かを判断し（ステップＳ１５２）、速度を保てないほど航空機１０の機体１２左に傾いていない場合（ステップＳ１５２：ＮＯ）、ステップＳ１５０に戻って処理を繰り返す。
一方、速度を保てないほど航空機１０の機体１２が左に傾いた場合（ステップＳ１５２：ＹＥＳ）、報知部５６は、その旨を文字で表示したり音声を出力することで報知する（ステップＳ１５４）。
これにより操縦士は、必要な操縦、すなわち操縦輪３１Ａの一対の把持部３１０２を右に回転させることで、機体１２の傾きを水平方向に近づくよう戻すなどの対応を行う。

さらに、飛行制御部５４は、航空機１０の機体１２の傾きが４５°を超えたか否かを判断し（ステップＳ１５６）、機体１２の傾きが４５°を超えていない場合（ステップＳ１５６：ＮＯ）、ステップＳ１５０に戻って処理を繰り返す。
一方、機体１２の傾きが４５°を超えた場合（ステップＳ１５６：ＹＥＳ）、飛行制御部５４は、方向舵１８０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を右方向に向ける（ステップＳ１５８）。そして、報知部５６は、その旨を文字で表示したり音声を出力することで報知し（ステップＳ１６０）、処理を終了する。

このように、本実施の形態の航空機の飛行制御装置によれば、操縦士による操縦輪３１Ａに対する操作を検出し、検出された操作に基づいて水平飛行中の航空機１０の次の飛行動作を判断し、飛行部材を制御することで、航空機１０に判断された次の飛行動作を実行させる。このため、水平飛行中の航空機１０に次の飛行動作を実行させる際、操縦士の技量不足や不注意などによって次の飛行動作のために必要な操縦部材３１～３５の操作が適切に行なわれない場合でも、操縦士による操縦輪３１Ａに対する操作に追随して次の飛行動作のために必要な操作を支援することで、操縦士による操作の負担を軽減するとともに次の飛行動作を円滑に行う上で有利となる。
具体的には、例えば、水平飛行中の航空機１０に次の飛行動作を実行させる際、操縦部材３１～３５の操作タイミングが早すぎた、もしくは遅すぎた場合、操縦部材３１～３５の操作量が過剰であった、もしくは過小であった場合、操縦部材３１～３５の操作に誤りがあった場合でも、次の飛行動作のために必要な操作を支援して、操縦士による操縦部材３１～３５の誤操作を防止することで、航空機１０の安全性を向上させることができる。

例えば、操縦士により操縦輪３１Ａの一対の把持部３１０２を把持された際の圧力を検出し、検出された圧力のうち、航空機１０の前後方向における前側の圧力が後ろ側の圧力より高くなった場合、次の飛行動作が航空機１０の上昇であると判断し、エンジン２０の出力を予め定めた所定の割合で増加させる。これにより、航空機１０を上昇させるための必要な操作を支援することで、操縦士による操作の負担を軽減するとともに、航空機１０の上昇を円滑に行う上で有利となる。
また、航空機１０が上昇し、航空機１０の機首１２０２が上を向いた後、水平飛行時の速度に戻るようエンジン２０の出力を調整することで、水平飛行時に近い速度を維持しながら航空機１０を上昇させることができる。
また、航空機１０が上昇し、エンジン２０の出力を最大にしても航空機１０の速度を保てないほど航空機１０の機首１２０２が上を向いた場合、その旨を報知することで、操縦士に不安定な飛行状態を改善するよう促して注意喚起を行うことができ、航空機１０の上昇を円滑に行う上で有利となる。

また、例えば、操縦士により操縦輪３１Ａの一対の把持部３１０２を把持された際の圧力を検出し、検出された圧力のうち、航空機１０の前後方向における後ろ側の圧力が前側の圧力より高くなった場合、次の飛行動作が航空機１０の降下であると判断し、エンジン２０の出力を予め定めた所定の割合で減少させる。これにより、航空機１０を降下させるための必要な操作を支援することで、操縦士による操作の負担を軽減するとともに、航空機１０の降下を円滑に行う上で有利となる。
また、航空機１０が降下し、航空機１０の機首１２０２が下を向いた後、水平飛行時の速度に戻るようエンジン２０の出力を調整することで、水平飛行時に近い速度を維持しながら航空機１０を降下させることができる。
また、航空機１０が降下し、エンジン２０の出力を最小にしても航空機１０の速度を保てないほど航空機１０の機首１２０２が下を向いた場合、その旨を報知し、さらにスポイラー１４０２を制御することで航空機１０を減速させることで、操縦士に不安定な飛行状態を改善するよう促して注意喚起を行うとともに航空機１０を減速させることができ、航空機１０の降下を円滑に行う上で有利となる。

また、例えば、操縦士により操縦輪３１Ａを操作された際の一対の把持部３１０２の回転が検出された場合、次の飛行動作が航空機１０の旋回であると判断し、方向舵１８０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を旋回方向に向け、昇降舵１６０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を上に向け、エンジン２０の出力を予め定めた所定の割合で増加させる。これにより、航空機１０を旋回させるための必要な操作を支援することで、操縦士による操作の負担を軽減するとともに、航空機１０の旋回を円滑に行う上で有利となる。
また、航空機１０が旋回を始めた場合、水平飛行時の速度に戻るようエンジン２０の出力を調整することで、水平飛行時に近い速度を維持しながら航空機１０を旋回させることができる。
また、航空機１０の機体の傾きが所定の角度（例えば４５°）を超えた場合、方向舵１８０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を旋回方向と反対方向に向け、その旨を報知することで、航空機１０の傾きを修正するとともに操縦士に不安定な飛行状態を改善するよう促して注意喚起を行うことができ、航空機１０の旋回を円滑に行う上で有利となる。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、一対の把持部３１０２が回転する操縦輪３１Ａが設けられていたのに対して、第２の実施の形態では、前後左右に傾倒される操縦桿３１Ｂが設けられている点が異なっている。
なお、以下の実施の形態の説明では、第１の実施の形態と同様な個所、部材に同一の符号を付してその説明を省略し、第１の実施の形態と異なった個所について重点的に説明する。

本実施の形態の航空機の飛行制御装置では、第１の実施の形態の操縦輪３１Ａに替えて、図１０、図１１に示すような操縦桿３１Ｂが設けられている。
操縦桿３１Ｂは、航空機１０の補助翼１４０６および昇降舵１６０２の姿勢を調整するための機構であって、第１の実施の形態と同様、航空機１０の飛行動作を行うために操縦士により把持されながら操縦される操作部材として設けられている。
図１０および図１１は、操縦桿の構成を示す図であり、図１０は操縦席に着席した操縦士から見た正面図、図１１は左側面図である。

操縦桿３１Ｂは、床面Ｆから立設する揺動軸３１００と、揺動軸３１００の先端に設けられた把持部３１１２とを備える。
把持部３１１２は、揺動軸３１００の延在方向と同方向に延在する棒状の取っ手である。

操縦士が航空機１０の操縦を行う際には、把持部３１１２を把持して操作を行う。
本実施の形態では、把持部３１１２に、図３に示す第１検出部４１として圧力を検出する圧力センサが設けられている。第１検出部４１（圧力センサ）は、把持部３１１２が操縦士により把持された際の圧力を検出し、航空機制御部５０に出力する。
また、図１０、図１１に示すように、操縦桿３１Ｂの揺動軸３１００は、床面Ｆから機体１２の前後方向および左右方向に揺動可能である。
本実施の形態では、揺動軸３１００に、図３に示す第３検出部４３として揺動を検出する揺動センサが設けられている。したがって、第３検出部４３（揺動センサ）は、操縦士により把持部３１１２が把持され揺動された際の揺動状態を検出し、航空機制御部５０に出力する。
なお、本実施の形態では、第１の実施の形態で設けられていた第２検出部４２（回転センサ）は設けられていない。

把持部３１１２を右方向に移動させて揺動軸３１００を右側に傾けると、航空機制御部５０は、航空機１０の右側の主翼１４の補助翼１４０６を上げるとともに、航空機１０の左側の主翼１４の補助翼１４０６を下げる。これにより、機体１２は重心を中心として右側に傾き、航空機１０は右旋回する。
また、把持部３１１２を左方向に移動させて揺動軸３１００を左側に傾けると、航空機制御部５０は、航空機１０の左側の主翼１４の補助翼１４０６を上げるとともに、航空機１０の右側の主翼１４の補助翼１４０６を下げる。これにより、機体１２は重心を中心として左側に傾き、航空機１０は左旋回する。
すなわち、操縦桿３１Ｂは、左右方向に揺動させることで、航空機１０のロール方向の姿勢を調整する操縦部材として機能する。
なお、操縦桿３１Ｂを前後方向に移動させることで、航空機１０のピッチ方向の姿勢を調整する操縦部材として機能させる場合については第１の実施の形態と同様である。

本実施の形態の動作判断部５２は、操縦桿３１Ｂの把持部３１１２に設けられた第１検出部４１（圧力センサ）により検出された操作に基づいて、水平飛行中の航空機１０の次の飛行動作を判断する。
次の飛行動作の判断において、航空機１０の上昇および降下は、第１の実施の形態と同様に第１検出部４１により検出された前後方向の圧力によって判断するが、航空機１０の旋回は検出された左右方向の圧力によって判断する。

操縦士により操縦桿３１Ｂが把持されて操作されることで、第１検出部４１により圧力が検出された場合、動作判断部５２は、検出された航空機１０の左右方向における左側の圧力および右側の圧力のうち、一方の圧力が他方の圧力より高くなった場合、次の飛行動作が航空機１０の旋回であると判断する。
すなわち、動作判断部５２は、検出された圧力のうち、右側の圧力が左側の圧力より高くなった場合、次の飛行動作が航空機１０の左旋回であると判断する。一方、動作判断部５２は、検出された圧力のうち、左側の圧力が右側の圧力より高くなった場合、次の飛行動作が航空機１０の右旋回であると判断する。

飛行制御部５４は、次の飛行動作が航空機１０の旋回と判断された場合、方向舵１８０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を圧力が低い側の方向である旋回方向に向け、昇降舵１６０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を上に向け、エンジン２０の出力を予め定めた所定の割合、例えば１０％増加させる。
すなわち、左旋回の場合、方向舵１８０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を左方向に向け、昇降舵１６０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を上に向け、エンジン２０の出力を予め定めた所定の割合で増加させる。一方、右旋回の場合、方向舵１８０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を右方向に向け、昇降舵１６０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を上に向け、エンジン２０の出力を予め定めた所定の割合で増加させる。

航空機の飛行制御装置による上昇動作処理および降下動作処理、旋回動作処理の流れについては、第１の実施の形態と同様である。

このように、本実施の形態の航空機の飛行制御装置によれば、操縦士により操作される操縦桿３１Ｂの操作（圧力）を検出し、検出された操作に基づいて水平飛行中の航空機１０の次の飛行動作を判断し、飛行部材を制御することで、航空機１０に判断された次の飛行動作を実行させる。このため、水平飛行中の航空機１０に次の飛行動作を実行させる際、操縦士の技量不足や不注意などによって次の飛行動作のために必要な操縦部材の操作が適切に行なわれない場合でも、操縦士による操作に追随して次の飛行動作のために必要な操作を支援することで、操縦士による操作の負担を軽減するとともに次の飛行動作を円滑に行う上で有利となる。

例えば、操縦士により操縦桿３１Ｂを操作された際の把持部３１１２の圧力を検出し、検出された左側の圧力および右側の圧力のうち、一方の圧力が他方の圧力より高くなった場合、次の飛行動作が航空機１０の旋回であると判断し、方向舵１８０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を旋回方向に向け、昇降舵１６０２を制御することで航空機１０の機首１２０２を上に向け、エンジン２０の出力を予め定めた所定の割合で増加させる。これにより、航空機１０を旋回させるための必要な操作を支援することで、操縦士による操作の負担を軽減するとともに、航空機１０の旋回を円滑に行う上で有利となる。
また、第１の実施の形態と同様の部材および構成については、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。

１０ 航空機
１２ 機体
１２０２ 機首
１４ 主翼
１４０２ スポイラー
１４０４ フラップ
１４０６ 補助翼（エルロン）
１６ 水平尾翼
１６０２ 昇降舵（エレベータ）
１８ 垂直尾翼
１８０２ 方向舵（ラダー）
２０ エンジン
２２ プロペラ
３０ コックピット
３１～３５ 操縦部材
３１Ａ 操縦輪（操作部材）
３１Ｂ 操縦桿（操作部材）
３１０２ 一対の把持部
３１１２ 把持部
３２ ラダーペダル
３２（３２Ａ、３２Ｂ） ラダーペダル
３３（３３Ａ、３３Ｂ） スラストレバー
３４ スピードブレーキレバー
３５ フラップレバー
４１～４７ 検出部
５０ 航空機制御部
５２ 動作判断部
５４ 飛行制御部
５６ 報知部

Claims (12)

1. 複数の飛行部材が設けられた航空機の飛行制御装置であって、
   前記航空機の飛行動作を行うために操縦士により操作される操作部材と、
   前記操作部材に対する操作を検出する検出部と、
   検出された操作に基づいて、水平飛行中の前記航空機の次の飛行動作を判断する動作判断部と、
   前記飛行部材を制御することで、判断された前記次の飛行動作を前記航空機に実行させる飛行制御部と、
   を備えることを特徴とする航空機の飛行制御装置。
2. 前記複数の飛行部材は、推力を発生させるエンジンを含み、
   前記操作部材は、前記操縦士により把持される把持部を有し、
   前記検出部は、前記把持部に設けられ、前記操縦士により把持された際の圧力を検出する圧力センサであって、
   前記動作判断部は、検出された圧力のうち、前記航空機の前後方向における前側の圧力が後ろ側の圧力より高くなった場合、前記次の飛行動作が前記航空機の上昇であると判断し、
   前記飛行制御部は、前記次の飛行動作が前記航空機の上昇と判断された場合、前記エンジンの出力を予め定めた所定の割合で増加させる、
   ことを特徴とする請求項１記載の航空機の飛行制御装置。
3. 前記飛行制御部は、前記航空機が上昇し、前記航空機の機首が上を向いた後、水平飛行時の速度に戻るよう前記エンジンの出力を調整する、
   ことを特徴とする請求項２記載の航空機の飛行制御装置。
4. 前記航空機が上昇し、前記エンジンの出力を最大にしても前記航空機の速度を保てないほど前記航空機の機首が上を向いた場合、その旨を報知する報知部をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項２または３記載の航空機の飛行制御装置。
5. 前記複数の飛行部材は、推力を発生させるエンジンを含み、
   前記操作部材は、前記操縦士により把持される把持部を有し、
   前記検出部は、前記把持部に設けられ、前記操縦士により把持された際の圧力を検出する圧力センサであって、
   前記動作判断部は、検出された圧力のうち、前記航空機の前後方向における後ろ側の圧力が前側の圧力より高くなった場合、前記次の飛行動作が前記航空機の降下であると判断し、
   前記飛行制御部は、前記次の飛行動作が前記航空機の降下と判断された場合、前記エンジンの出力を予め定めた所定の割合で減少させる、
   ことを特徴とする請求項１記載の航空機の飛行制御装置。
6. 前記飛行制御部は、前記航空機が降下し、前記航空機の機首が下を向いた後、水平飛行時の速度に戻るよう前記エンジンの出力を調整する、
   ことを特徴とする請求項５記載の航空機の飛行制御装置。
7. 前記複数の飛行部材は、前記航空機を減速させる減速部材をさらに含み、
   前記航空機が降下し、前記エンジンの出力を最小にしても前記航空機の速度を保てないほど前記航空機の機首が下を向いた場合、その旨を報知する報知部をさらに備え、
   前記飛行制御部は、前記減速部材を制御することで前記航空機を減速させる、
   ことを特徴とする請求項５または６記載の航空機の飛行制御装置。
8. 前記複数の飛行部材は、推力を発生させるエンジンと、前記航空機の機首を上下方向に変位させる昇降舵と、前記航空機の機首を左右方向に変位させる方向舵とを含み、
   前記操作部材は、前記操縦士により把持される把持部と、前記把持部を回転可能に保持する接続部とを有し、
   前記検出部は、前記接続部に設けられ、前記把持部の回転を検出する回転センサであって、
   前記動作判断部は、前記把持部の回転が検出された場合、前記次の飛行動作が前記航空機の旋回であると判断し、
   前記飛行制御部は、前記次の飛行動作が前記航空機の旋回と判断された場合、前記方向舵を制御することで前記航空機の機首を前記把持部の回転方向である旋回方向に向け、前記昇降舵を制御することで前記航空機の機首を上に向け、前記エンジンの出力を予め定めた所定の割合で増加させる、
   ことを特徴とする請求項１記載の航空機の飛行制御装置。
9. 前記複数の飛行部材は、推力を発生させるエンジンと、前記航空機の機首を上下方向に変位させる昇降舵と、前記航空機の機首を左右方向に変位させる方向舵とを含み、
   前記操作部材は、前記操縦士により把持される把持部を有し、
   前記検出部は、前記把持部に設けられ、前記操縦士により把持された際の圧力を検出する圧力センサであって、
   前記動作判断部は、検出された前記航空機の左右方向における左側の圧力および右側の圧力のうち、一方の圧力が他方の圧力より高くなった場合、前記次の飛行動作が前記航空機の旋回であると判断し、
   前記飛行制御部は、前記次の飛行動作が前記航空機の旋回と判断された場合、前記方向舵を制御することで前記航空機の機首を圧力が低い側の方向である旋回方向に向け、前記昇降舵を制御することで前記航空機の機首を上に向け、前記エンジンの出力を予め定めた所定の割合で増加させる、
   ことを特徴とする請求項１記載の航空機の飛行制御装置。
10. 前記飛行制御部は、前記航空機が旋回を始めた場合、水平飛行時の速度に戻るよう前記エンジンの出力を調整する、
    ことを特徴とする請求項８または９記載の航空機の飛行制御装置。
11. 前記航空機が旋回し、前記エンジンの出力を最大にしても前記航空機の速度を保てないほど前記航空機の機体が傾いた場合、その旨を報知する報知部をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項８～１０のいずれか一項記載の航空機の飛行制御装置。
12. 前記飛行制御部は、前記航空機の機体の傾きが所定の角度を超えた場合、前記方向舵を制御することで前記航空機の機首を前記旋回方向と反対方向に向け、
    前記報知部は、前記航空機の機体の傾きが前記所定の角度を超えた旨を報知する、
    ことを特徴とする請求項１１記載の航空機の飛行制御装置。

Images