『Load Factor(荷重比率;倍数)』

 

【湘南海岸です!】

 

これまた今日も・・・かなり難解なお話をします。
ごめんなさい!


最後の方には、マイケル・ポーターの「競争の戦略」の一部を解説します!

 

飛行機(航空機)の世界では、「Load」とは飛行機に掛かかってくる「力、外力」のこと
を言います。
日本語では「荷重」といいます。
「重力」や「遠心力」「空気抵抗」「ねじれ」「乱気流」「急旋回」「急上昇」「着陸の衝撃」
など、飛行機外部からの圧力をすべて「Load(荷重)」と呼びます。

 

「Load(荷重)」の種類の最後に「着陸の衝撃」と書きました。
設計の段階では、「着陸の衝撃」を考慮して計算はしているようですが、航空力学では
着陸の失敗までは計算ができませんので「Load」を語る時には考えません。
厳密にはキチンと計算はできますが、縁起でもない墜落、着陸の失敗までも考えたくない
ので、訓練生段階での勉強では省いていると考えます。

 

もちろん航空大学校やエアーライン・パイロットになる人、ファントムなどに乗る人たち
はきちんと公式まで作って勉強しているのかも知れません!?

 

航空工学の学者さん達は、お手の物でしょう!?

英語では「Load(荷重)」という言葉には、いろいろと意味があります。
航空力学を考える時でも、「Load(荷重)」の考え方には複数あります。

 

「Load(荷重)」と言う単語の意味の一例ですが・・・、
 ・物に掛かる外圧(ここで書いている定義)
 ・航空機の翼に掛かる上下の圧力(あとで述べる「Load Factor」で考えられる定義)
 ・航空機に搭載している、載せている物
 ・航空機の搭載量、乗客数
 ・飛行している航空機に掛かる負担
 ・電気の世界では「抵抗」、また電気を消費するもの
 ・物を載せること
 ・色々な装置をつけること
 ・装填すること(爆弾や弾を詰める事、機械に材料や資材を入れる時なども)
 ・コンピューター等にデータなどをもってくること

 

このようにいろいろと意味があります

 

今回は、特に「Load Factor(荷重比率)」について、小難しくお話します。
理由は簡単です。
私の説明能力が低いからです(^^;

 

「重力」と「遠心力」、「飛行機上の力」、乱気流などで、飛行機の上下に掛かる力を「G」
などと言います。
体が重たく感じることを言います。
遊園地のジェット・コースターの恐ろしさ度数にも「G」が使われています(^^;

「G」とは、重力加速度のことなのです。
重力(Gravity)の頭文字を使っています。
特に重力と同じ方向になります。(揚力の反対) 

 

「抗力」も「Load」なのですが方向が後ろ向きになっています。
超過禁止速度(Vne:Velocity never exceed)を超えない限り影響は少ないので、航空力学
を考える時には計算に入れていないと思います。

「Load Factor(荷重比率)」は、翼が支える「Load(荷重)」を「飛行機の重さ」で割った
ものです。

 

 基本的には、「揚力」 ÷ 「重量」 の比率です。
 ⇒(翼が作り出している揚力) ÷ (飛行機の重量「G」)
です。

 

重たい飛行機は、大きな揚力を生み出すことができるよう設計されています。
小さい飛行機はその逆です!
どちらの飛行機でも「Load(荷重)」が掛かるのですが、大きい飛行機はその重さに耐え
られる様に強く作られています。
小さな飛行機は軽いので、そんなに強くする必要がありません。 

このために「Load(荷重)」だけを測定するのではなく、「揚力」を「重量」で割って、
その比率で飛行機の設計や操縦の限界を考えます。

 

この比率をくどく申し上げます!
「Load Factor(荷重比率=荷重倍数)」と言います。

 

通常に生活している時や、飛行機が水平飛行をしている時を1Gとします。
「G」は、Gravity(重力)という意味で引力のことです。
ですから何もしていない時には、引力による重量だけですから1Gです。 

飛行機も水平直線飛行(Straight -and-Level)しているときは何もしなくていいのです。
ただ空に浮いている状態すから、これも「1G」です。

この「G」なのですが・・・、増えるのはいつかと言いますと、翼が大きな揚力を作って
いる時なのです。

 

まずは旋回中です。
また高速で、急激に、上昇を始めた時(Pull-UP)も、そして乱気流やアクロバティックな
操縦をしたときにも「G」は急激に増えます。
「G」が急激に増えたとき、飛行機は空中分解の危険性があります。

 

急激に機首を上げた場合(Pull-UP:ピッチを急激に変化させる)は、瞬時に「Load Factor
(荷重倍数);(G)」が増します。

 

飛行機の免許取得で欠かせないのが、「失速(Stall)訓練」です。
多くのパターンで「失速訓練」をします。
飛行機は、いろいろな状況下で失速するからです。
失速(Stall)については、後日、書かせていただきます。

 

実は、「失速(Stall)訓練」というのは、飛行機を実際に失速させ、その状態から速やか
に回復(Recover)する訓練です。

セスナの様な上翼機(上に主翼が取り付けられている)の場合、失速(Stall)から急降下
旋回(Spin)に陥ったときの訓練も教官によってやらせてくれます。

 

私は、幸いかな日本のクソッタレ教官には教わりませんでしたが(やらしてくれなかった)、
米国の教官は何度もやらせてくれました(^^♪
特に、米国空軍に採用が決まった教官がいまして・・・、彼は面白がって、上級訓練者に
しかさせてもらえないような訓練をよくやらせてくれました。

 

実は、慣れると面白いのは確かなのですが、気を付ける必要があるのです!
StallやSpinなどのダイブ状態からの回復(Recovery)をする時、急激な変化が眼の前に
起こります。
迫り来る地面に驚いて、Pitch(機首)を急に上げ過ぎぎますと、揚力が爆発的に生まれ
てしまいます。
確かに急上昇はするのですが、急激な揚力の増加が起こるため、急激に「Load Factor(ま
たはG)」が増して空中分解の危険性があるのです。
ですから訓練機でも、その「G」に耐えられる飛行機(実用 U類)でなければしてはな
りません!

 

とにかく飛行機に急激な変化が起こりますと危険なのです!
アクロバット飛行機や戦闘機は、そのことを意図的にできるよう設計製造されています
からいいのですが、普通の飛行機や旅客機は非常に危険です!

 

再度申し上げます。
飛行機の姿勢を急に変えますと、「Load Factor(荷重比率)」が大きく変化します。
急な操作だけでなく、乱気流との遭遇、着陸の失敗など色々と考えられます。
急に姿勢が変わると「Load Factor」も同様に急に変化します。
この急激な変化が起こっても機体に損傷が出ない速度が計算実験されており、
Va(Manuvering Speed;運動制限速度)と言います。
同じ飛行機でも、その時の重量によってVaは違います。

 

機長は、当該の飛行機に据え付けられているマニュアルを見て、操縦するときにはそれを
記憶しておかねばなりません!
通常は、このVaで操縦を安定してするべきです。

 

しかし乱気流がある時は、これまた大変です!
その時の制限速度をVnoと言いますが、ここでは説明を割愛します!

最も重要なのが旋回中の「Load Factor(荷重倍数)」です。

 

特に軽飛行機では、どうしても遊びで旋回をしてしまうのですが、これが命取りになるこ
とが実例では沢山あります。

 

さて旋回と「Load Factor」には、重要な関係があります。

飛行機が旋回する時は、パイロットは旋回したい方向に飛行機を傾けます。
この傾ける角度を「バンク角」と呼びます。 
そうしますと、いままで「揚力(Lift:真上に働く力)」が旋回したい方向に傾きます。
「揚力(Lift)」の力の一部が「旋回」のために使われます。
このことをHorizontal Component of Liftといいます。
ベクトルで図式するとよく分かりますが、ここは無理矢理、文言で表現することにチャレ
ンジします。

 

何もしませんと、「旋回」に使われた分のエネルギーだけ「揚力」が減るのです。
減った分のエネルギーはパワーを足して補充してやらないと、減った揚力分、・・・飛行
機は「降下」するのです!

 

それと同時に、飛行機が「旋回」しますと「遠心力(Centrifugal Force)」が働き、飛行機
を「旋回」する外側に投げだす力が発生します。

 

実は、その「遠心力」と「重力」の合計が、「Load」として飛行機にかかってきます。
バンク角(傾き)が小さいと、その「Load」は微々たるものです。

しかし、バンク角が大きいと「Load」も大きくなります!
飛行機の常識なのですが、エアーラインの大型飛行機も軽飛行機も、戦闘機もまったく
同様に、旋回角:バンク60度で、なんと「2G」の力(重力の2倍)が掛かってしまい
ます。

 

もしバンク角が70度にもなりますと、「約3G」の力が飛行機にかかります。
この力(G;Load Factor)は、飛行機の中にいる人間や物にも感じられます。

 

60度バンクは、飛行訓練したいと申し出た人がパイロットに向いているかどうかの適性
を調べるために教官が故意にやります。
60バンク=「2G」は、メガネやサングラスが鼻に食い込んで、腕が物凄く重たく感じ
ます!(^^)
頭がクラクラしたり、視界が急に狭くなったり焦点が合わなくなったり・・・(^^;

説明が下手なせいで、チト話が長くなりますが、違った方法で「Load Factor」を説明しま
す。

 

自動車に乗る人は多くいますから・・・(^^)

自動車では、フロント(頭)の向きを変えてやるだけで進行方向は変わりますね!?
しかし飛行機では、頭の向きを変えても勢いで真っ直ぐに進むだけなのです。
ですから、斜めを向いて今まで通りまっすぐ進みます!

自動車の場合はタイヤの摩擦によって進行方向が変わります。
このことは、進路を変えるには横に力が必要であるということなのです!
自動車の場合はタイヤの摩擦によって横の力を生み出すことができます。

 

しかし飛行機の場合には、空気の中を飛んでいますので摩擦を期待することはできません!
飛行機では、飛行機を傾けて(バンクさせて)、翼が作る揚力(Lift)を横に行く力(Horizontal
Componet of Lift)に変えます。

 

この横に行く「Horizontal Componet of Lift」によって、飛行機は向き(Heading)を変えます。

問題は揚力の一部を横の力に変えているために、何もしないと高度が落ちてしまうのです。
それを補うためには、機首を上げたり、パワーを増したりして補う必要があります。

さて飛行機が旋回を始めますと、飛行機には遠心力(Centrifugal Force)が働きます。 
この遠心力は、飛行機にとって「Load(荷重)」となってしまいます。
この大きさ「Load(荷重)」は、横に行こうとするちから(Horizontal Componet of Lift)
と同じ力なのです。
まあ・・・、あの作用・反作用と考えて大丈夫です。

旋回中の飛行機に掛かる「荷重倍数(Load Factor)」は、「重力」と「遠心力」です。
基本的に、「重力」は常時発生しております。
この「重力」と「遠心力」二つは、方向が90度違います。
ですから、「Load Factor」は、単なる「重力」と「遠心力」との足し算ではなく、90度
の向きを検討した合力になります。

 

計算は三角関数を使うのですが、飛行機のあらゆる本には、「Load Factor Chart」ってのが
あり、誰もそれを参考にします。

パイロットになる必要がない方々は、参考だけを頭に入れておけばいいですね!?

 

前述しましたが、飛行機の旋回角度(バンク角度)が、60度のときの「Load Factor (G)」
は、「2G」です!
「2G」というのは、飛行機に掛かる「Load Factor」が「重力」の2倍と言うことです。

飛行機の重さが2、300Kgでしたら、4、600Kgの力が翼に掛かってくるのです!

飛行機というのは、傾けば傾くほど「Load Factor (G)」が大きくなります!
参考ですが、バンク角70度で約3Gですから、2,300Kgの飛行機なら3倍の約6,
900Kgの圧力が主翼に掛かっております。
なんと、バンク角90度では「Load Factor」は無限大になります。

 

映画や航空ショーで、バンク角90度を見たことがあるって・・・?(^^)
映画の場合、勢いで一瞬90度になっただけです(^^)
映画は漫画と同様に、あり得ない飛行機の飛ばし方をします。
たとえば、何日も置き去りにされていた飛行機のエンジンが一発で掛かって・・・、直ぐ
に離陸する・・・、そんなこと本当はあり得ません!(^^;

 

航空ショーでは、90度バンクターンをしている様に見えますが・・・、正確な旋回では
なく真横直線飛行なのです!

スローモーションで観ますと、プロペラを上に向けて推力の一部を揚力(Lift)にしてい
ます(^^)
それを実現するために、エンジンの馬力がもの凄いのです!

 

あれは・・・旋回しているのではなく、単に真横になって機首を上げて(Pitch UP)して
るだけなのです(^^) 
もっと詳しくお話しますと・・・尾翼のエレベーターを引っ張っているのですよぉ〜ん(^^)
でも、相当の飛行経験とテクニシャン、勇気がないとアクロバットはできません!

 

なんだか・・・長文になってしましました。

 

ここからビジネス・リーダーへの一言、二言・・・百言なのです(^^)

冒頭にも書きましたが、飛行機には外からの力「Laod」が常に掛かっております。
また場面場面によって、天空ではあらゆる方向から、あらぬ「Laod」が掛かってきます。
それをパイロットは、カラダと理屈で操作しています。
今では、オートパイロットといって「完全自動操縦」が可能な技術があります。
もちろん軽飛行機にそのような「オーパイ(オッパイではなく、オートパイロット)」は
余りにも高く付くので、基本的にアナログです。

 

ビジネスの世界では、米国ハーバード大学経営大学院教授であられるマイケル・ポーター
教授の代表的著書である『競争の戦略』をビジネス・リーダーとして学ぶことを私はお奨
めします。

といって、あの分厚い本を読めとは決して言いません!

 

あれは学者志向、ええかっこしい・・・の知ったカブリッ子は読んでもいいと思いますが、
極々簡単な要約版でOKです!

 

この『競争の戦略』に、「ファイブ・フォース分析(5フォース)」というのが出てきます。
企業を取りまく環境には、いつも好むと好まざるとも外的圧力(やっぱLoadかなぁ〜?)
が掛かっているとポーター先生をおっしゃいます!

 

まず当社が存在する業界の収益性を決める「5つの競争要因」から、業界の構造分析を
おこなえ!・・・と。

その自社に掛かってくる外圧には、「供給企業(仕入れ先)の交渉力」という圧力が・・・。
つづいて、「買い手(ユーザー、消費者)の交渉力」という圧力が・・・。
そして、「競争・競合する企業間の敵対関係」による圧力が・・・。
ウカウカすると「新規参入業者の脅威」という圧力が・・・。

そして極めつけは、「代替品の脅威」というものがあるよって!(^^;
良い例は、デジカメが売れなくなったのは・・・代替品のスマフォに精度の良いデジカメ
機能が付いた・・・!

 

この5つの外圧(5フォース)の状況を環境分析して、今後の当社の経営戦略を考えろっ
て・・・ポーター先生が、ホテルにチェックインしたとき、部屋まで行く間、自分の荷物
をポーターに頼んで考えていたら思いついたとは・・・考えられない!(^^;

 

でもですね!
マイケル・ポーター博士にイチャモンをつけるようですが、私は「フジモトの6フォース
論」を幹部や管理者研修では力説します。

 

5フォースは同じですが、もう一つ、ポーター先生がお忘れになっているのではと思って!

 

それは「敵は本能寺」のことばで比喩される内部の大問題(内部抗争、派閥争い、内部疲
弊、不満、反乱、サボタージュ・・・)こそ最大の「敵(フォース)」だよって・・・(^^;

 

先日、ある人(女性)からこんな話を聞かされました。
親しくしている友人数人から、違った日に、違ったところで、やはり親しくしているレス
トラン経営者がやっている「とあるレストラン」への苦情の話でした。

その女性は、ある地方の有力者の奥様。
苦情を彼女に言った数人の人たちは共に「あなたは、〇〇さんと親しいから言ってやって
おいて・・・!」だったそうです。

 

政権交代後、円安が急速に進んでから、当レストランのメニューの味が格段に落ちたと
言うのです。
サラダに載せるチーズも、お客様の目の前でスタッフが削るパフォーマンスをしていたの
がなくなった・・・!
それは、あのチーズでなくなったからでは? と想像したことを彼女に述べたのだそうです。

 

ここは大事なポイントです!
お客様は、いくらでも・・・想像で悪い解釈を作り上げることができます。

彼女は、友人から聞かされたクレームを正しくとも、誤解かもしれない解釈をして、・・
・、モッと多くの人にも話しているでしょうねぇ〜(^^;

おそらく当社は、とある国から直接原料を輸入していることを謳い文句にしていたので
しょう!?
円安によって仕入れ価格が急騰し、商品原価が予定以上に高騰し、結局、知恵を出せぬま
ま代替品を使ってしまったのでは?・・・と彼女は言うのです。

 

なるほど・・・想像することができます。

このレストランは、原料仕入れを当用買いしてはいないのではないだろう・・・と!?
特に輸入原料で、そのレストランの使用量からして大量であろうと想像できます。
だからおそらく、大量に原料を切り替え仕入れをした。その方が、仕入れ価格が少しでも
安くなる(^^;

下手すると・・・、代替した原料は問屋段階で不動在庫(過剰在庫)だったから「渡に船!」
で格安放出を名目で卸した。
買う方は、儲かったと思ったが・・・(^^;

店舗では既に、厳しいお客様から多くのクレームがスタッフに突きつけられているはずです。
なのに・・・、元にすぐ戻らない・・・(^^;

 

原料をすべて消化するまで・・・というチミッチィ考えが出ているのです!?
おそらく死活問題にまでなる信用度の失墜が想像できます。
ところが、そのレストラン・オーナーは知っていながら手を打たない、手が打てない(^^;
手を打てていれば未だに、彼女に立て続けでそんな話は来ない!


それが・・・「敵は本能寺」なのです!


さて、ちょっと、マイケル・ポーター教授の「競争の戦略;5フォース」を列挙しておき
ます。

 

御社に関わる脅威、手抜かりがどこにあるか? 脚下照顧して下さい!

 

【5フォースの主な要素】:買い手(ユーザー、消費者)
  ・買い手の交渉力 ⇒ 買い手の集中比率(売上構成比)
  ・交渉手段
  ・買い手の購買ボリューム
  ・買い手の相対的な切替コスト
  ・買い手の情報力
  ・買い手の後方統合能力
  ・既存代替品の有効性
  ・買い手の価格感応度
  ・買い手の総合購買価格

 

【5フォースの主な要素】:供給企業(仕入先)の交渉力
  ・供給品の差別化、独自性の程度
  ・代替供給品の存在
  ・供給企業の集中比率(仕入構成比)
  ・供給企業の前方統合の相対的脅威
  ・販売価格に対する供給価格
  ・供給企業におけるボリュームの重要性

 

【5フォースの主な要素】:新規参入業者の脅威 参入障壁の存在
  ・製品差別化の価値
  ・ブランド・エクイティ
  ・切替コスト
  ・必要資本(サンクコスト)
  ・流通経路
  ・絶対的コスト優位性
  ・学習の優位性
  ・既存業者からの報復
  ・経営政策の方針

 

【5フォースの主な要素】:代替品の脅威 代替品への買い手の性向
  ・代替品の相対的プライス・パフォーマンス
  ・買い手の切替コスト
  ・製品の差別化への認知度

 

【5フォースの主な要素】:競争企業間の敵対関係 競争企業の数
  ・業界の成長力
  ・一時的な業界の過剰生産力
  ・撤退障壁
  ・競争企業の多様性
  ・情報の複雑性および非対称性
  ・ブランド・エクイティ
  ・付加価値あたりの固定費用
  ・広報費用


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