マッハ３の世界

人類はマッハ２を手に入れたが　マッハ３は手ごわかった。音速の壁につづき熱の壁が現れたからだ。

小生がシアトルの航空博物館を訪問したときのこと。
SR71が目に入る? 説明書きにはM21マザーグース??なに?別の機種!　SR71と同系の実験機だった。
機体の下面を見上げる、黒っぽく焼けたチタンの外販に虹色の燃料漏れのあと。常温では燃料が漏れ、高速飛行で機体が暖まったら燃料漏れが止まる　の噂、信じてなかったが　ホントのこと??

燃料もれの跡があるから本当か・・。
でも燃料が漏れる機体は飛んではダメだろう。噂は眉唾と当時は思っていた。

たとえ高空で空気が薄くてもマッハ2.5で飛べば大気の断熱圧縮の発熱で機体は加熱される。200℃を超えればジュラルミンは柔らかくなり危険。
マッハ３で飛びつづけるにはチタン(耐熱合金)で造られた機体が必要になる。
それでも問題が・・・金属の熱膨張だ。　機体外販が250℃の温度に成ると機体が熱膨張する。温度分布により変形するのだ。
そこで当時の技術者は考えた。熱膨張した状態を想定し設計しよう。
地上で燃料漏れするなら、暖まってから空中給油で燃料入れよう漏れないはずだ。
機体が高温になり危ないなら、引火点の高い燃料使おう。と対策した。
でもね、目的とする偵察飛行が　偵察衛星で出来るようになると、SR71は暇を出されたのだ。



　

三菱エンピツ

最高気温が氷点下の日々がつづいている。
朝７時半　ちょっと屋外へ

測ってみるも　ゆっくり表示温度下がっていく、待ちきれない　やめた。マイナス9℃位ありそうだが屋外に居られない。

寒い日は家の中で遊ぼう、マルヨンを作ろう。

F-104 マッハ２クラスの実用機だ。
マッハ1超えの実用機はF-100スーパーセーバーだが音速超え機のイメージは・・・


F-104はエジソンの起こした会社　GE社のJ79エンジン搭載、　それのバージョンアップしたJ79エンジンがF-4にも使われている。名エンジン搭載だ。

小学生の時、千歳基地からと思われるスクランブル発進のF-104が轟音立てて飛んでいる姿を見た、白い雲を引きながら　速い、速すぎる、目がビックリマークになった覚えがある。

初期のF-104の射出座席は機体の下側に飛び出していた、高く延びた尾翼類にパイロットがぶつからない為にだ、しかし　低高度での脱出ができないので、機体上方に変更された。今ではそれが普通だ。

マッハ２を実現するためにエアインテークにショックコーンを付けた。(ショックコーンは当時軍事機密だった)

主翼の前縁が尖っていて、鉛筆削りが出来るとか　危ないから保護カバーをつけているとか、
色々話題豊富な機である。

航空自衛隊の機は三菱でライセンス生産された。三菱エンピツと呼ぶとか　呼ばないとか。
　

X-1E

音速を超えたら、マッハ２や３に挑戦したくなるものだ、
そんな訳で　X-1の二号機を改修、翼幅つめて、キャノピー変えて視界よく、乗降良くして、射出座席つけて脱出OK!安全性あげて、X-1E完成。

マッハ２は行けたが３は　出来ずに展示機になった。

X-1

プロペラ機で最高速を狙ってもプロペラ先端が音速になり限界が来る。
音速を超えた飛行は未知だった。ただ、急降下飛行などで、音速の壁があることは知っていた。

音速を超える飛行実験機を作ろう。

なんだかんだあって、X-1はB29に搭載された状態で離陸と上昇、目的高度で切り離し、ロケットエンジンで加速、上昇・水平飛行。まるで桜花のような飛行形態。(たぶん参考にしただろう)
人類初の音速超え水平飛行を実験し、燃料を使い切ったら　帰還　着陸。

X-1にはXLR11ロケットエンジンが一つ搭載されている。そのエンジンの４個の燃焼室(噴出ノズル)の燃焼オンオフで四段階の出力調節をする。たいへんアバウトな出力調節だが、点火後消せない固体ロケットエンジン搭載よりは ましだろう。
昔、大阪弁天町の交通科学博物館に展示の当該エンジンを見学したのを思い出す。X-1の実物エンジン、なぜここに在るのか?が不思議だった。このエンジンのメカニズムは何だろう?高圧タンクの窒素ガスでブースターポンプを回して推進剤を噴出するのかな?解らない。 推進剤タンクを加圧し、燃焼室に噴出し電気点火、燃焼させているようだ。
当時当該エンジンの隣に展示されていたターボポンプは何だったのだろう。

XLR11の推進剤はエタノールと液体酸素　排気ノズルからは水蒸気と二酸化炭素が噴出する仕組み。さほど推力は高くない。劇薬のヒドラジンを推進剤にするよりも安全性を優先させた選択と予想する。

X-1は推進剤を使い切って軽くなっても着陸は難しかったと思う。
X-1Aからはキャノピーが変更になり視界が良くなり射出座席も適用されたことから想像する。
　

P51

ペーパークラフトで、キ78研三や彩雲とか速い飛行機を作ろうと考えてたのに　三面図を書き始めて挫折、資料本なしではムリ。
結局、資料本を持っているP51Bを作り始めた。
手抜き作業で、ネットで見つけた三面図をプリントアウトして、それを見ながら最低限必要な桁・リブ・フレームを作り、プリントアウトした三面図の外板を余肉少々つけて切り出し　構造部材に貼り付ける・・・・・

作っているうちに　
なぜか、エンジンがグリフォンに換装され、
二重反転プロペラが付き、
主翼端カット　垂直尾翼延長　
キャノピーが低くなり・・・　P51XR　#38ブレシャスメタル が出来上がってしまった。
あれっ　プレシャスメタルはP51Dがベースだったな・・・ちょっと違うな。　　

三式戦

飛燕の資料本は持って無いので　ネット検索で三面図を手に入れ、製作開始。

液冷却エンジンのカウルは複雑な曲面が多く、翼胴結合部以上に難しい。五式戦の方が作りやすいだろう。
小生、飛燕には特に思い入れがない。主桁の作りが珍しかった記憶がぼんやり・・・・?

P38 ライトニング

昔々　なんでこんな形の飛行機が作られたか疑問に思った。
気になって当時調べた(資料本を購入)したのだが　今は、手元に無く、不確かな記憶で語ろう・・・

敵爆撃機を迎え撃つ　高速な双発戦闘機を作ろう。がスタート?
エンジンには最新のメカ、ターボチャージャーを使うぞ。

普通の双発機は主翼の真ん中に胴体とコックピット　胴体の後ろに水平・垂直尾翼、主翼左右にエンジン各一個の構成。
P38も当初はこのコンセプトで考えられていたが、

エンジンナセルにエンジンとラジエターに主脚、ターボチャージャーと盛りだくさんの装備を詰め込むと　エンジンナセルが長大になる。(当時はターボチャージャーが出始めの頃で、理由は忘れたが機体後方部にタービンが設置されていた、発火防止か発煙防止だったような・・・とにかくキャノピーより後ろだ)

追記、大排気量エンジンには大きな排気タービンが必要、耐熱合金は鉄系で重い、インタークーラーも必要、それで機種の重量増を避けるため、重心近くに、またはその後方に設置したらしい。
　
主翼の真ん中に胴体、主翼の左右に長大なエンジンナセル　胴体が三本みたいで空気抵抗がやたら大きい飛行機になった。これではダメダ

そんな訳で、空気抵抗を小さくして　高速化するには・・・・!
いっそのこと　エンジンナセルを伸ばして後胴にして尾翼をつけて　胴体の後胴は無くしてしまおう。

双胴の悪魔といわれた　高速機が出来上がった。

変な格好からくる　欠点も有る。水平尾翼が二本の後胴間を渡っているため、水平尾翼が振動する。これは操縦性に影響していた。(後に対策がされたような・・・)

左右のエンジンの回転方向を変えて　プロペラトルクを打ち消す工夫や、前胴に集中して機銃が搭載されているので、照準が付け易いとか　話題豊富な名機だ。

本ペーパークラフト機は　1/72位の大きさで作った。

二式単座戦闘機

ペーパークラフト遊び、次のお題は　高速戦闘機の二式戦。
資料本より　1/48の二面図作成。

現存する二式戦実機は一機も残って無く、世界的に極少数の残骸が博物館で展示されるのみ。まぼろしの機かな?

さて、ペーパークラフト製作方針は、楽チン加工を目指す。　
それなので、ペーパークラフトスクラップ置き場から　数々の四式戦のうち　一番二式戦に似ている個体をチョイスし部品取りに分解する。

後胴は尾翼形状を二式戦に加工し流用　主翼と一部フレームは新造

　他も手抜きしながら機体製作。

二式単座戦闘機も　飛べる機体が多数機残っていたら、改造されエアレースに出ていたと勝手に妄想し、
本機は　ハ109　1500馬力エンジンを　ハ-45　2000馬力エンジンに換装　それによりエンジンカウルも流用している。
プロペラは五枚ペラを採用するも　地面を叩かぬように先端をカットし使用、垂直尾翼も高さ・面積とも増加している。
主翼は翼端カットせず　そのまま使用　ただし　空戦フラップは廃止。

さあ、レアベアをぶっちぎれ。
こんな機をつくるなんて鍾馗の沙汰ではない。