局地戦闘機雷電その8

**名無し三等兵** · 2019/01/12(土) 22:02:50.28

先代
局地戦闘機雷電その7
http://itest.5ch.net/mevius/test/read.cgi/army/1543328863

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 01:45:10.91

一物

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 17:56:14.16

当時の中島の技術力で言うと、
ボア130mmの栄誉をソコソコ熟成できたにせよ、
146/160mmで難儀する程度の実力、155mmの護はまず無理との判断、物理的・工学的に見て、極めて真っ当。

ストローク150mmシリンダーの成功例は多いが、これを超えると失敗作・問題作が激増の点を踏まえ、
火星の150×170mmシリンダーだけが例外的な存在、という意味だが、
ロングストローク化、中島含めて、当時の日本が相当難儀した史実。

一般論、ロングストローク・エンジンだと、
　・ショートストローク型に比べ、【コンパクトな燃焼室】にしやすく、低回転時の冷却損失が小さく【熱効率が良い】
　・【ピストンスピードが高く】、クランクシャフトを回す力が大きい
　・これらのことから、【扱いやすく】疲れにくい万人向けのエンジン特性になることが多い。
これを言い換えると、
　・あるピストン速度上限で作った大ストローク低回転と小ストローク高回転の2つの発動機を比較した場合、
　　大ストローク低回転のほうが、燃費が良くて馬力が良くて信頼性も高くなる

にも関わらず、ボア146/160mmのロングストロークが軒並み「問題作」である中島（苦笑）

も一つ、エンジンの数値をつらつら比較して面白いのは、
栄2x誉1x、瑞星2x金星5xハ43あたり、おしなべて圧縮比7.0+を達成出来てること。
　（誉2xは8.0らしいが …当時の技術水準から言えば、随分と（過剰に？）ジャンプしてますな）
圧縮比6の半ば・後半でもたつくエンジン、それなりに資質に問題抱えていそう。

混合気の完全燃焼を目的に様々な燃焼室形状のために有効なのが、
熱効率が低下する表面積の大きくなる細長く大きな燃焼室ではなく、できるだけ表面積が小さいコンパクトな燃焼室の採用、
ならば、ビッグボア（表面積大）エンジンをモノにできるかどうか、燃焼室設計の巧みさを余計に問われるシロモノ。
燃焼室には様々な形状のものが存在し、その形状によってそのエンジンの圧縮比が大きく左右され、エンジンの効率（出力や燃費）に影響する、
ものらしい。

【雷電】の性能向上に、中島エンジンで期待するなら、誉1x程度まで、と自分は判断したい。
ボア150mm以内、ストローク150mm以内、平均有効圧力15程度、ピストンスピード14.5～15以内、圧縮比7程度、という意味において。

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 18:22:36.11

気筒あたり100psというのが、「極めて優秀」な栄130mm×150mmシリンダーの上限と
考えるなら、
14気筒1400ps、18気筒1800psというところが、テストエンジンではなく制式採用エンジンの上限だろう。

2000ps以上を目指すなら、130mm×150mmシリンダーを引き続き採用する前提なら、
22気筒化を目指すのは、なるほどね、と頷く判断だ。

栄は、川崎と石川島で転換生産をしてた。
例えば、川崎が一念発起して、栄シリンダーを流用して、空冷22気筒試作したらどうだったろうね？
空技廠が実験するのが、本来のスジだとは思うけれど。

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 18:44:47.93

戦闘機のエンジンはカリカリチューンしてたけど、爆撃機用の火星は緩かったとかどっかで見た

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 19:20:46.27

火星の陸軍版のハ101が乾燥重量700kg、離昇1500馬力ってすごい優秀だな

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 19:53:45.12

火星13は780キロで離昇1460馬力
その上に直結式ファンでも馬力が食われる

14試局戦は下手なギミックを極力排するべきだったな

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 20:59:01.42

22気筒の栄でも
誉と同じく、地上運転で公試運転をパス、というところまではいけるだろう

問題は実際に飛行させた時に
栄一〇型ですら混合気の調整が厄介でとても空戦なんかできやしない

栄と同じく、AMCを開発すればいいけど
栄が迅速に対応できたのに対して
18気筒の誉でもそれは困難で公試運転をパスしてから3年以上かけても実用化できてなかった

それこそ川崎なりに、中島飛行機を上回る開発能力がないと難しい

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 21:16:38.14

日本の不幸は、現に戦争をしてるのに
現有の大口径の光や寿搭載の戦闘機を速く出来る技術ではなく
出来るかどうかわからない小口径の「戦闘機用」発動機の開発に熱中しすぎたこと

実物大風洞も作らず、すでに知られてた推力式単排気管の空冷機での儀装実証もしなかった
紡錘型胴体理論の実証機も作ってない

需要からして、Fw190式の処理は
ソ連（日支事変とノモンハンでI-16が苦戦してた）と日本（速度面でSBに苦慮）で一番早く実用化できてなきゃいけない
実際ソ連はドイツと一年遅れくらいで独自に同じ結論に至ってる
大口径の発動機を搭載しつつ、いかに高速化するか、なんて寧ろ
零戦が登場する前の方が深刻だったのに
十四試局戦で馬力を食うギミックをぶっつけ本番で試す羽目になった

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 21:20:37.10

当時の日本の整備力の実情、という観点で言うと。

整備などに当たる第４３飛行場大隊がいてこそ。
整備中隊長だった刈谷正意大尉は ★整備の神様★ といわれ、
全機の綿密な整備記録、部品の規定時間内での交換、定期的オーバーホールなどを行い、
★故障を未然に防ぐ整備で高い稼働率を維持した★

こうした手法は現在では当たり前で、当時も米軍は行っていたが、
★日本では「壊れる前に交換する」という思想が普及しておらず★
部品や潤滑油などの補給が厳しい状況もあいまって一般的ではなかった。

後に４７戦隊は装備をキ８４（４式戦闘機「疾風」）に改変するが、
整備が難しく稼働率４～５割とされる同機も、★常時９割以上の稼働率があった★

刈谷正意中尉によれば、「油圧低下や燃圧振れはポンプ吸入側の空気吸い込みが主原因であるのに、
これを修治せず放置するとエンジン内部故障になり」「誉は直ぐに故障する」となるが、
それは「自己の怠慢を天下に公表しているようなもの」であると評した。

「誉」の整備にも特に「秘策はなく、
定時点検整備を、時間管理票に従ってマニュアルに少し手を加えて行う」ことにより
「在隊稼働率100パーセントを維持（定数外大修理機を入れれば87パーセント）」を終戦まで維持したとのことである。

刈谷によれば「47戦隊で100パーセント働いた」エンジンが他部隊で動かなかったのは
「日本陸軍（海軍も同じだろう…）の整備教育が間違っていたから」であり、「疾風（誉）のせいじゃない」と回想している、とも。

つまり、マニュアル通りに整備すれば、キチンと稼働する機械であれば、カタログ通りに動く機械と判断できる。
言い換えれば、マニュアルの作り方の問題である。
現地では、マニュアル指示された以上の酷使が当たり前になっているのであれば、
規定時間なるものを、本当に求められる数値よりも、もっと短く記載するとか、この規定時間を超えた使用は厳禁・処罰の対象と告知するなり。

栄や金星は、マニュアル指示を超えた乱暴な酷使に耐える、極めて優れた信頼性を有してた（マニュアル指示に余裕ある）状態だったのだろう。

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 21:24:21.95

てなわけで、護厨房のオレサマ理論は、モウタクサン（笑）

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 21:31:05.09

本土ならともかく、外戦部隊では潤沢な補給は受けられないわけで
それを織り込んで、栄はAMCをつけてやったわけだし
飛行第47戦隊がうまくやったからって
誉が良かったということにならないと思う
もしかしたらハ109だってものが沢山ある内地でならうまく動かせたかもしれない
確実に言えるのは、内南洋や満州や、その他昭和15年のNK9構想時に想定されていた戦場で取り扱えば
稼働率が低迷したに違いないということ

戦争してなかったらわかんないけど、実際に大陸で戦争してみてる実績があるんだから
それも織り込まねばならない
日本はその点、実戦を経験して夢想的な計画をし難いというすごいアドバンテージがあったのに
現実はあのざまだから、そりゃ戦争に負けるわけだ

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 21:35:20.67

飛行第47戦隊での稼働率が良かったから誉は外国との戦争に主力として使える、なんて話は
もし日本が支那事変も対米戦もやってなかった場合に語られるべき話だ

実際には外戦部隊における栄の混合比調整に関する問題で気づいておくべきこと
どう考えても栄22気筒の方がトンデモですわな

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 21:40:04.28

まぁ、再生油食わしたり雑な整備で済ませればだいたいのエンジンは稼働率が落ちるだろう
川崎はなぁー……あそこ地味に新設計のエンジン作ったことないからな
まして改良設計もしたことない空冷やらせたらまず間違いなくコケるんじゃないだろうか

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 21:52:58.22

1001 名前:1001 :Over 1000 Thread
このスレッドは１０００を超えました。
新しいスレッドを立ててください。
life time: 46日 16時間 35分 11秒
前スレ

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 22:01:03.21

誉の側面画像
http://ktymtskz.my.coocan.jp/J/JP/SDN/s87.jpg
すでに隣り合う点火栓が激近
これを22気筒化するにはかなり直径デカくしないと無理
ロングストローク向けやね
点火栓の角度を立てるより寝かした方が燃焼に有利だったはずだし

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 22:30:44.06

鍾馗のハ109の直径は金星と同じくらい
推力式単排気管の儀装についてまじめに研究（具体的には十三試艦爆の代わりに既存機改造の空冷の高速化機を作る）してたら
金星五〇型搭載の鍾馗は高度6000mにて最大速度325ノット行けたのではないか？
推力式単排気管なしでは、それこそJ2M1と変わんないから大した性能ではないが…

ただし、これだと推力式単排気管を装備した金星零戦と比べて使い勝手的にどうなのという話には
なっちまうが

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 23:28:12.20

雷電というか、も少し広い意味で、海軍の局地戦闘機・乙戦闘機の性能向上は、
当時の日本の技術レベルでどこまで可能性あるか、鐘馗の改修という思考実験をしてみる。
18試局戦 J5N天雷、中島に試作がいってる。
17試局戦のJ3Kが川西、J4Mが三菱であり、昭和14年の試作計画（M-60）に則って、時速750km/hというムチャぶりだったが（苦笑）

ここで、中島にキ44II乙の改修設計による局戦を、海軍が昭和17年初頭に行った、と仮定する。改修ポイントは
　・推力式単排気管の採用
　・二速吸気設計ミスを潰した火星15の採用（2速1300ps/6000m、725kg？、Φ1340mm）
　・主翼に20-30mm二門搭載
という、ひたすら速度と上昇力だけを追求する、対爆撃機用の機体である。

鐘馗は推力式単排気管はないから、この改修だけで最低3％、排気管の形状を工夫すれば5％ぐらいは伸びる。
ハ109は、2速1220ps/5200m、720kg、Φ1263mmであるから、
馬力増（6.55％）は正面面積増（12％）の空気抵抗で相殺されるとしても、全開高度の空気密度比（1.09）の三乗根の速度利得がある。
615km/hのキ44II乙は、650km/hレベルの高速機に生まれ変わる可能性を秘める。
火星15程度のエンジンであっても、ヘンに欲張らず、速度（翼面馬力）と上昇力（馬力荷重）に特化すれば、という事例。

二速全開1600ps級のエンジンを実用化できれば、700km/hだって視野に入るだろう。
もっとも、燃費の問題が露骨に出てくるから、火星・金星系列じゃ厳しいだろうけれど。
エンジンのΦ1180mmにスリムアップできる誉1x 1460psだったら、
冷却フィンを植え込みにして、プロペラ軸受の鉛比率30％をキープ、という大前提なら、近い線まで追い込めるかも？

そういう意味では、昭和14年段階、まだ1500ps級のエンジンですら実用化できてない段階で、750km/hを目指した
1939年（昭和14年）に立案された海軍の実用機試製計画、特にM-70がクセモノだった、と…
650km/hクリア必達、700km/h目標ぐらいまで緩和して、川西の代わり（J3K、J6K）に中島に発注してたら、ひょっとして？

**名無し三等兵** · 2019/01/13(日) 23:54:06.67

勿論、海軍型の鐘馗改修については、翼面荷重185前後は変わらないから、
手動空戦フラップの蝶型ファウラー用いたとして、欧米の主力戦闘機と旋回性能互角かどうか、
レベルだと思うが、敵戦闘機と旋回格闘しない前提の乙（局地）戦闘機なら、
650-700kmの優速と卓越した上昇力、そして20mm2門あれば、必要最低限のレベルだろう？

勿論、J2M1が主翼20㎡を15㎡まで切り詰めたとして、近しいレベルを目指せるのでは、と思う。
翼面荷重が高くなる以上、J2M1の着陸速度が128km/hから、145～150km/hとかになるだろうし、
フラップ（スラット）改修する必然性は（本来は）高くなるだろうが…
翼面荷重220という殺人的な天雷は、親子フラップ＋スラットという彩雲同様のフルセット用いて、
ようやく着陸速度148km/hまで低下させている。キ78同様、160-170kmでの着陸でも不思議ないスペックだが。

三菱が閃電というヘンタイ機に手を出さざるを得なかったのは、偏に750km/hという突出した仕様要求M-70のせい。
雷電が600～650km/hで要求してるなら、その次世代機、「まずは」650～700だと思うけれどね。
1939年立案の海軍「実用機」試製計画、なんともはや、というところ。

えっ甲戦闘機にしたい？旋回性能はそれなりに？
自動空戦フラップなり、アスペクト比7ぐらいの主翼にして、維持旋回率を高める方向だろうね。
速度（高翼面荷重・翼面馬力）との両立を目指すなら。

**名無し三等兵** · 2019/01/14(月) 00:01:01.95

零戦32に金星50系、離昇1300馬力、推力排気管
胴体銃を廃止
99式1号を翼内4門、100発ドラム4個
航続距離低下は甘受
栄から金星への重量増加は胴体銃と胴体弾倉の廃止で相殺

これで急造局戦仕様の零戦、どうやろか？

**名無し三等兵** · 2019/01/14(月) 00:05:31.38

天雷はナセルストールが解決してないし、ペラ径が3メートルとか色物を引き合いに出しても、、、

**名無し三等兵** · 2019/01/14(月) 00:20:31.71

>>20
実際にやりたかった零戦改造はそれだろうね
翼を単桁にして 20ミリを4挺、金星の燃費増大に対応する翼内タンク
主翼の根本的再設計に踏み切らず、十四試局戦を優先したが

もし艦戦の強化が先とされてたらそうなったと思う
山口多聞が提唱したような
空母中心の航空隊の構想（昭和17年春に改装計画を立てれば昭和17年中に中型以上と28ノット以上の高速特空母合わせて12～14隻用意、搭載能力788機用意できた）が
あと一年早く着想されてたら
戦闘機の開発は艦戦メイン、そんな感じの零戦が飛んでただろう
艦爆、艦攻は水上機からの転属だらけだろうけど
戦闘機隊は史実でも艦戦ばっかだから練度も変わらなさそう（搭乗員は学徒動員、機体は昭和18年レベルの本気の動員をしないと基地航空隊は干上がるけど）

**名無し三等兵** · 2019/01/14(月) 00:33:00.43

零戦に20ミリ4挺は、主翼の構造上諦められたらしい
逆に言えば単桁か翼形変更かすればできた

その場合、航続距離低下も甘受せず
機体内724リットル（金星五〇型が六〇型と同じ燃費として全力30分と巡航片道660浬、実用的な攻撃半径550浬）
積めたと思う

**名無し三等兵** · 2019/01/14(月) 00:57:53.17

零戦を局戦改造する、零電（レイデン）構想するなら、
栄21 2速980ps/6000mを前提にして、
　・推力式単排気管
　・主翼面積15㎡（鐘馗・剣並み、2速翼面馬力 65.3、翼面荷重160程度）
　・機首13mm×1、主翼30mm×2
　・燃料主翼根元に210L×2＋胴体60L
ぐらいを考えるな。

ちなみに雷電（主翼20㎡）に火星15（二速全開1300ps）を載せた二速全開の翼面馬力が65ぐらいだから、
最高速は600km/h+にあるだろうし。

480Lの燃料積めるなら、巡行90L換算で5時間以上飛行可能。
30分の全力戦闘運転で255L消費するにしたって、まだ2時間強は巡行（300km/h半ば？）できる。

零戦のスプリットフラップを、雷電からファウラーフラップもらうなり、空技廠経由で親子フラップを川西・中島から引っ張ってくれば、
着陸速度もソコソコ落とせるだろう。
燃費や滞空時間目を瞑るなら、金星51 二速全開1100psに載せ替え、翼面馬力70台前半、って線もあるだろう。
630kmぐらいは目指せそう。
まぁ零戦は、LB翼系を三菱でアレンジした層流翼でないから、
一式陸攻Ⅱ型よろしく主翼大改造するなら、これを機に雷電の半層流翼型をかっぱらうのもアリかな。
もう10-20kmぐらいは速度向上するかも。

なお、アメリカには、こんな計画機がある。
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3e/Douglas_XP-48_drawing.jpg
主翼9.8㎡の高アスペクト比の高翼面荷重機。
空冷V12のレンジャーV770、311kg、520psの非力なエンジンだけど、全備1542kgの軽量を活かして、
562km/hを目指した計画機。13mmと7.7mmそれぞれ1門予定。

空技廠が、零戦のどこまで主翼面積削って局戦が成立するか、実験機作れば、この手の極論に手を出せたかもね（笑）

**名無し三等兵** · 2019/01/14(月) 01:22:17.94

1001 名前:1001 :Over 1000 Thread
このスレッドは１０００を超えました。
新しいスレッドを立ててください。
life time: 46日 16時間 35分 11秒
前スレ

**名無し三等兵** · 2019/01/14(月) 01:47:03.92

胴体銃を排せば胴体の燃料タンクで150リットルは確保できそう（13ミリまでなら主翼前縁に移せる）
鍾馗の場合、防弾タンクで翼内タンクの容量は120＋105リットル（トルク対策？左右非対称でなく120×2とする資料もあり）
防弾なしでは5割増しと見ても180×2が限度か
まあ、510リットルなら金星でも確実に全力で約1時間、全力30分と巡航1.7時間で要求は満たせる
問題は離着陸時の安定性とかかな

**名無し三等兵** · 2019/01/14(月) 02:06:13.38

鐘馗の燃料タンク総量は、米軍計測値128ガロン、484Lってところだね。
http://www.wwiiaircraftperformance.org/japan/Tojo-155A.pdf

**名無し三等兵** · 2019/01/14(月) 03:13:31.32

>>24の試算において、誉1xをダウングレードした、栄3x（離昇1400、1速1250、2速1100ps）を中島が量産できるなら、
14試局地戦闘機の最終目標340節のクリアは視界に入る。
雷電の半層流翼型、烈風の層流翼設計を、この改造機にぶち込めるなら、
640-650km/hあたりも目指せるかもしれない。

自動空戦フラップを取り付けたり、着陸速度を130km以内に落とせるよう補助揚力装置を改良するなら、
この機体の艦戦改造が、それなりに仕上がることもあり得るかもしれない。

土井武夫なり、エンジンで言えば深尾のように、既存の技術の中から最良のものをかき集めて共用する、
という思想で、零戦改造・14試局戦・17試艦戦に挑むのであれば、こういう道筋どうだろね？
昭和16年に中島退社した糸川センセ（ロケットに転向）を、三菱にリクルートできていたら、鐘馗の設計コンセプトを元に、
こういう機体（零戦改造機）を作り出すこともあり得たのかな、と。
彼は堀越よりも空力のスペシャリストであるわけだし。

なお、プロペラ翼型を弄って、プロペラ効率を85～90％を目指す、という魔改造は上記に一切含めていない。
主翼面積15㎡にしても、栄シリンダー100ps/気筒にしても、推力式単排気管にしても、自動空戦フラップにせよ、層流翼ライクな翼型も、
昭和19-20年だったら当時の日本でどうにかできた技術、の寄せ集めである。

**名無し三等兵** · 2019/01/14(月) 08:58:44.32

最終的には
99式2号とベルト給弾135発と
3式13.2ミリが搭載できたんだし
99式1号4門でドラム弾倉は
小改造でできるんでは？

3式より99式1号の方が軽くて小さいし

**名無し三等兵** · 2019/01/14(月) 10:09:03.82

主翼にかかる曲げ荷重を支えるのは主桁だが
同じ荷重に耐える場合、主桁の上下高さが高いほど強度が増し結果的に軽く仕上がる
アスペクト比を大きくすると翼根の翼弦長が減るから翼厚も減り主桁の上下高さも低くなる
重量増と引き換えに翼厚そのままで強度を増すか
抵抗増と引き換えに翼厚を増して主桁の上下高さを稼ぐかを選ぶ事になる
またペラ後流中の翼やフラップは揚力効率が高いがその後流を受ける面積は小さくなる
主桁を最大厚さ位置に通し、着陸速度を下げるため翼弦比の大きいフラップにすると翼内武装、翼内タンクのスペースが小さくなる
また翼根翼弦が短い分、翼がねじれやすく外翼の武装は命中精度が落ちやすい

アスペクト比７の15㎡の主翼は翼幅10.2469ｍ平均翼弦1.4638ｍ
テーパーがきついと翼端失速が早いから武装搭載位置の翼弦は平均翼弦より少し大きい程度で
このスペースに20㎜砲を搭載することは（砲身を桁の前に出しても）不可能
アスペクト比７で20㎡の主翼でも翼幅11.8321ｍ平均翼弦1.6903ｍしかない
ちなみに史実雷電の平均翼弦は1.8564ｍ（20.05㎡÷10.8ｍ）
20㎜外側砲の位置の翼弦は約２ｍちょっとで実質ギリギリ