ミリタリーレシプロエンジン　十七基目

2020/08/18(火) 21:27:03.34

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戦闘車両、艦艇、そして半世紀前の軍用機などなど
軍用レシプロエンジンを語るスレッドです。

ミリタリーレシプロエンジン　十六基目
https://mevius.5ch.net/test/read.cgi/army/1453699582/

VIPQ2_EXTDAT: checked:vvvvvv:1000:512:: EXT was configured

2020/08/25(火) 23:56:13.70

埋め

2020/10/08(木) 22:32:55.31

>>2
ジェットエンジンができたからね

2020/10/14(水) 00:05:50.20

ジェットエンジンにはないレシプロ過給エンジンの技術的に難しいところはインタークーラー。
自動車用ならバカでかいのを置くことも出来るが、航空機用は高空の密度の低い空気を使って冷やさなければならず、それを機体の限られた空間に配置しなければならない。

2020/11/29(日) 16:48:15.82

ニーンとかダーウェントとか初期の遠心圧縮式ターボジェットエンジンってカン型燃焼器が放射状に配置されているから、星型レシプロエンジンっぽさを感じてしまった

2020/11/29(日) 19:10:30.09

>>5

エンジン下部だと胴体断面積がとんでも無く増えるし
内翼の前縁が最適なのかな？

2020/12/01(火) 12:15:54.34

>5

キ-77の胴体の左右側面の冷却器は胴体線図を障害物で分断するから
ものすごく抵抗が大きかったんじゃないかと邪推する
他にどんな冷却器装備方法が良かったんだろうか？

川崎の井町技師は東大航空研究所の指示で冷却器の位置をそこにしたのかね？

2020/12/06(日) 08:09:35.23

井町さんのキ45は微妙だったしなあ

2020/12/09(水) 13:34:11.18

速度試験機はキ78だな

2021/01/20(水) 16:47:05.27

金星、火星エンジンって調べてみたら思ったより問題点、改善点山積みなエンジンだったんだなぁ

2021/08/13(金) 15:27:47.66

>>11

火星の原型は10試800馬力発動機だから
金星の開発の経験を盛り込んで
馬力をチューンナップして13試へ号として
火星10系にまで採用まで持っていく過程で
随分と改良とトラブル対策してたんだろうね

2021/08/14(土) 08:21:11.13

懐かしいスレ、まだあったんだな

>>2
ドイツエンジンの進化は止まってない
低オクタン燃料対策に方向が変わっただけ
MW50やGM-1の技術は米英ソを大きく引き離していた

2021/08/15(日) 03:34:28.33

>>13

言うほどの馬力増加はなかったみたいだけど
fw190の真実、とかにはそう書いてあった

2021/08/15(日) 05:53:40.36

MW50は水メタノール噴射だから、普通に大戦末期の米軍機でもやってることで
この分野でドイツが米国を大きく引き離してたということは特に無いと思うぞ

2021/08/15(日) 11:51:15.23

中島製の18気筒は単列中り7気筒2重列式星型14気筒で上手くいかなかったから
単列中り9気筒2重列式星型18気筒を試してみてモノに成ったって話だけど
Figを見たら重列の内の前列と後列のマスターコンロッド担当気筒同士で対向させてなかったのね｡
対向させてたら1次慣性並進力をバランスさせられてたのだが…

工作精度やクランクシャフトの捻れ強度を考える上での剛性弾性配分設計技術の発展途上と思われる理由から
「直6なのに通常理想的な-1-5-3-6-4-2-或いは-3-5-1-2-4-6-点火よりも-
1-5-4-6-2-3-或いは-4-5-1-3-2-6-点火の方が安定した」ジプシークイーン用エンジンの例も有るが
流石に対向式重列法（※）による二重列の星型エンジンのマスターコンロッド担当気筒は対向させるべきだったと思うし
マスターコンロッド担当気筒を対向させられるクランクケースでマスターコンロッド担当気筒を対向させていたら
18気筒に多気筒化せずとも14気筒でモノに成ってた様に思う｡

※…ネイピアの星型は対向式重列法ではなく直列式重列法だったからバレルシリンダーじゃなかったね｡

2021/08/15(日) 12:00:26.67

> Figを見たら重列の内の前列と後列のマスターコンロッド担当気筒同士で対向させてなかったのね｡

この、水平に近い気筒の摩耗が少なかった話を、一昔前のネット上のスバル推し人間が曲解して「重列星型エンジンの内で
対向し合う気筒を抜き出した形が水平対向」と宣う者が居たが
先述した実態により、これは明らかに誰かがポッと思い着いた出任せが真しやかに広まってしまったガセであると分かる｡

何でかスバル推しの人間は真しやかな妄想を思い付き、つい口に出してしまいがちだなぁ｡

2021/08/15(日) 19:09:12.76

ところが結局前後で対抗させないほうが振動制御としては良かったというオチｗ

2021/08/16(月) 12:58:04.07

ごめん、シラフで考えてみたが俺の勘違いだったかも知れない､
マスターコンロッド担当気筒は「下から103ﾟ」と言うのは覚えてるんだが
俺が昔に見た図は前列が後列と左右対称に描かれていたが、此れだと直列重列法に成るが、実物は対向重列法｡
前後とも下から、片や左に103ﾟかつ片や右に103ﾟと成るわけが無かったわな｡
と言うか対向重列法なら各コンロッド同士は対向してなくても各気筒は真っ対向気筒が有る｡

済まん、完全に駄文に成った。星型エンジンの水平対向気筒抜き出しってのが
「対向要素に関しては対向重列法だから当然だが水平？中島製18気筒に水平気筒はねぇよ」って言い分と
スバルがエンジンに水平対向を選んだのが車体都合が主であって
低振動とか低重心である事とかは二の次つまり「ついで」だった事
の2点しか合ってなかった。ノウハウ継承は、潤滑系統設計以外は
車輌用直列と車輌用V型と共通する事ばかりだから星型エンジンと絡めるのは余りにも薄いって事くらいかな｡

2021/08/16(月) 13:57:48.57

結局「各マスターコンロッド担当気筒は、正面視から前列は下から右に103ﾟ、後列はその180ﾟ先」か｡
水平から13ﾟ位相で対向して前後重列した星型18気筒ね｡

地に着いた車輌と違って空を飛ぶ飛行機は並進力振動抑制はそこそこに、偶力振動抑制の方が重要なんだよね
単列にしないなら四重列にしないといけない、今みたいに偶力を抑え込む設計・材料が無い｡
でも、問題に成ってたのは偶力振動じゃなかったのかね｡

2021/10/15(金) 15:09:54.14

以下の広工廠が開発した昭和10年当時の最大馬力の航空発動機で
広工生姜開発した95式大攻に搭載されて少数機が生産配備されたそうですが
あまりトラブルや悪い評判は聞きません。
乾燥重量など見つかりませんでしたが重くても700kgぐらいでしょうか。
昭和10年だとそろそろハミルトン可変ピッチプロペラも輸入やライセンスが始まる頃なので
94式900馬力2型を単発で搭載した艦上攻撃機など、それなりに高性能そうです。
改装後の赤城や加賀、あるいは蒼龍飛龍に搭載するような大型単発艦上攻撃機として
94式900馬力を搭載する機体など構想などなかったのでしょうか
艦上機の予定で難産だった双発の93式陸上攻撃機の双発合計馬力と同じくらいの1200馬力出し
光2型700馬力を搭載した96式艦上攻撃機や
光3型770馬力を積んだ97式感情攻撃機1型よりも馬力は感あり大きいのですが。

九四式九〇〇馬力発動機一型, wikiより
タイプ：液冷W型18気筒
筒径×行程：145 mm×160 mm
排気量：47.5 L
燃料供給方式：気化器式
離昇馬力　1,180 hp(1型）、1200馬力(2型、過給機付き）
公称馬力　900 hp(1型)、1000馬力(2型、過給機付き）

2021/10/16(土) 06:01:41.65

W18の時点で手に負えないと思うし
可変ピッチ化と艦上機だと「馬力いらないよね」に作用するんだ。

固定ピッチの時代は最高速度に合わせたピッチのプロペラなので
離昇時はプロペラピッチがきつすぎて（つまり重たくて吸収馬力過多）
最大出力回転数までエンジン回転数が上がらない。つまり離昇出力が使い切れない
だからこの時代の飛行機は馬力や速度の割に離陸や上昇性能が悪い
そのタイミングで1000馬力のエンジンがあればそれは嬉しいが
可変ピッチ700馬力が来れば、そっちで間に合ってしまう（そしてより小さいく軽いわけだしな）

んで、W18がかなり無理のある形態で成功例がほぼゼロみたいなもんであることを思うと
なんとか無理やり新世代機である大攻を作るにあたって無理してやってみたけど
機体も駄目だったしエンジンもいまいちだしで
高性能な96中攻が出たら、エンジンも含めて要らんなという落ちになったということじゃろう

2021/11/18(木) 17:21:08.24

名戦闘機「紫電改」の整備＆操縦マニュアルが現存した?【名車の起源に名機あり】
https://bestcarweb.jp/feature/330779?prd=2
中島飛行機が開発した誉発動機の断面図　写真／「誉発動機取扱説明書」より
https://img.bestcarweb.jp/wp-content/uploads/2021/10/07171157/05a521925cb543f2f85cc2550e7dc569-768x487.jpg

2021/12/07(火) 20:35:52.73

「空冷V12」で、栄21並み、1速全開で940ps相当のエンジンが成立するや否や？

後ろ側のシリンダー冷却のために、ひと工夫必要だろうが、
例えば、エンジンカウル上部に、過給機用のエアインテークを設置する例もあるんだし、
やりようはあるような希ガス。
冷却効率と抵抗面積縮小を、上手にバランスできれば、ソコソコの高速機が誕生しそうだ。

2021/12/07(火) 22:52:55.97

イゾッタフラスキーニ・デルタだろ

2022/04/04(月) 22:23:57.59

星型エンジンは大馬力化していくにしても
18気筒ぐらいが実用上の限界だったのか、
ダブルワスプ・デュプレックスサイクロン・セントーラス・誉とか

発展の方向性としては、
栄・誉のようになるべく投影面積を細くするとか

28気筒のワスプメジャー、
22気筒のハ50のように気筒数を増やして大排気量・大出力化していくことか

2022/04/04(月) 22:40:08.55

3連星型エンジンは何故出来ないの?

2022/04/05(火) 08:56:07.62

初心者質問スレで聞いたら、下の理由を教えてもらえた
星型7気筒3列だと、18気筒エンジンと気筒数があまり変わらないのに複雑高価になりそうだからで、
星型9気筒3列だと後列の冷却に難がありそう、
冷却性を高めるためにエンジン直径が太くなりそうだからではないかと

2022/04/05(火) 19:50:00.36

4重星型は実在してるんだから3重星型も作ろうと思えば作れたんだろうけど
>>28が言ってるみたいに中途半端なんだろうな

2022/04/05(火) 20:16:10.28

3列どうやってバランス取るんだ？

2022/04/06(水) 08:35:05.36

>>30
マスターロッドを直列3気筒と考えればいいんでないかい？

2022/04/06(水) 08:38:39.42

いや、違うか。冷却の為にずらすもんな。

2022/04/07(木) 08:01:21.53

三列21気筒よりは複列22気筒
三列28気筒よりは複列26気筒
ではなかろうか
既存の14、18気筒と同じ構成だし
冷却でも余裕がでるし
前後が短い方が組み立てクランク軸に問題が出にくい

2022/04/07(木) 09:14:25.77

星型はマスターコンロッドとクランクだけで考えれば、単列は短気筒
そして複列は水平対向2気筒、4列は水平対向4気筒で、それぞれバランスが取れる
ところが3列だと同じやり方が出来ない。しかも4ストだとどうしてもアンバランスになる。
また星型の複列クランクは組み立て式で180度クランクなら比較的簡単だけど
120度クランクで応力の掛かる場合は強度や精度面でも不利

以上の面倒臭さを受け入れて作っても、どうせ冷却で大きな径にしないといけないとかあるから
3列ｘ5の15なら2列ｘ7で良いし、3列ｘ7の21なら2ｘ9か2ｘ11のほうがまだ作りやすいよねというオチになる

2022/04/07(木) 11:15:08.16

>>33
流石に13気筒じゃクランクケース保たんだろ
冷却にも無理があるし

2022/04/07(木) 11:56:19.02

>>35

理屈にはならないが船舶用デーゼルには列型16気筒、14気筒はあるし
ぐるっと円周に13気筒で強度や冷却がうまくいかない理由が分からないです
副接合棒の軸受け配置がせせこましくなるぐらい？

2022/04/07(木) 13:39:41.48

常識的な物理法則を考えたら大馬力発動機には信頼性込みで十分な構造重量と大量の冷却空気と
巨大なプロペラが必要で
発動機が重量軽くて正面断面積が小さいのに大馬力とかあり得んのは
普通の頭で理解できるんではないかなぁ

中島と海軍がアホなんだろうか

2022/04/07(木) 13:54:30.67

R-4360：直径1397mm、乾燥重量3325～4200lb、離昇3000～4800馬力
R-2800：直径1341mm、乾燥重量2300～2500lb、離昇2000～2500馬力

誉：直径1180mm、乾燥重量830kg～、離昇1800～2000馬力
栄：直径1150mm、乾燥重量530～670kg、離昇940～1190馬力

誉とR2800で正面面積は1.3倍で、これは2000馬力と2500馬力の差とあまり変わらない
そしてR-2800と略同じ正面面積でR4360が成立してる。馬力は2倍だ。
重量あたりの馬力も同じぐらいで、誉は背伸びしてるけど無理をしてるわけではないのがわかる。

2022/04/07(木) 18:29:41.23

誉は運転してるといろんなところから油漏れがして全体的に剛性が低いというし
冶金や詳細設計の拙さなのかいな

ハ42-11ぐらいが日本の運転環境で安定して馬力が発揮できる位置付けなんではないか

前間孝則に言わすとピストンスピードとかけるメット軸受の面圧とか
冷却鰭合計面積と発熱量とか燃焼平均圧力とか潤滑油の冷却能力とか
そういうので日本では素材の質も加工の技術や精度も総合的なKnow Howも不十分なのに
目標性能は当時の世界最高レベルをギリギリを攻めているから
全体として信頼性も耐久性も劣って、設計推算性能に達しない、と辛口

2022/04/07(木) 19:19:05.03

軸受の面圧と速度は栄の時点でケルメットの想定範囲をとっくに超えてるんよ
油さえ乗ってれば面圧は耐久性を犠牲にすれば持つ範囲だけど
スピードは油膜が切れる範囲ギリギリに近づいたわけな。
だから誉では軸を太く出来ない。太くすれば同じ回転数でスピードが上がってしまう。
そしてこのギリギリどころか超えてる条件で使うから潤滑油の負担も大きい
ノッキングギリギリまで攻めた燃調とブーストだから当然油温も上がる。

そしてトドメが潤滑油冷却で
機体設計側はエンジン何馬力だから何カロリー相当の冷却器があればいいよねってデザインする
この馬力あたり熱量の基準が、昔の潤滑油負担の無理のない時代の水準だから、当然足りない
機体設計側と動力艤装側が全然協調してないわけな

あと冷却ヒレの面積はエンジンが冷えるかどうかにはそこまで関連しない
大事なのは熱源と冷却ヒレが大きな面積で接してること。CPUの冷却と同じで
熱源に広く密着した付け根が広く先端に向かって薄くなっていくようなのがベスト
ttps://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c8/R-1340-AN-1_reciprocating_engine.jpg
R-1340のフィンの付け根を見てくれ。テーパー的になってるだろ？　熱を広い面で受けてフィンに伝えるわけだ。
ttps://livedoor.blogimg.jp/hasirin/imgs/7/a/7a426869.jpg
こっちはR-2800だが、これはフィンの数も多く面積もあるように見えるが
熱の受面積でいうと大して良くないのでフィン面積で相殺いなってる

この受面積を取りつつフィン枚数や面積や製造をどう作るか妥協するかで
誉も製造世代で何種類もひれがある。

2022/04/07(木) 19:47:40.23

R-2800は生産効率重視の切削加工フィンだから仕方ない

2022/04/07(木) 20:45:53.13

>>36
えーと…本気で言ってる？
じゃ何で全部13/26気筒にならなかったんだろね？
クランクケース上のボアピッチが狭くなると強度足りなくなるの分からない？
もしくは十分なボアピッチ確保しようとするとクランクケース直径が増えてエンジン直径も膨れ上がるんだけど
冷却は可能かもしれんが苦しいだろうねってとこだけど
(ちなみに潜水艦用だったかで直20何気筒だったかってのが)

2022/04/07(木) 20:59:43.10

液冷（と言うか純水ベース不凍化成分配合液）にすれば
標準的なボクサー式重列法による星型も
ネイピア流に直列式重列法な星型も
出来るっちゃあ出来るべ

>>34
航空戦闘機用レシプロエンジンは航空用かつ戦闘機用が故に
並進力による往復振動&官能性よりも偶力による歳差揺動&操安性が問題だったって話も有ったが
その割には偶力デカい二重列が多かったな

ロール偶力以外の歳差偶力も込みで完全バランスにするには
対向ピストンエンジン
各気筒単一ピストン縛りならツインコンロッド式ボクサー2気筒
ツインコンロッド禁止ならH型4気筒
クランク1本縛りならボクサー6気筒
が、それぞれの条件段階での最小単位と成るかな｡

ボクサー6気筒、そのバンクオフセットを根拠に
決め打ちで歳差偶力が有ると宣う誤解者が
吃驚するほど存在するのな｡

2022/04/07(木) 21:47:24.19

>>34
ちなみに別に「『各列単気筒型』3重列星型3気筒」でも完全バランスではないが高バランス｡
と言う事は「『各列3気筒型』2重列星型6気筒」でも完全バランスではないが高バランス｡
尚、「『各列3気筒型』2重列星型6気筒」は
「単列星型6気筒」と違って等間燃焼に出来る｡

無論「『各列ボクサー2気筒型』3重列星型6気筒」や
「『各列180ﾟV型2気筒型』3重列星型6気筒」が
高バランスなのは言う迄も無い｡

2022/04/08(金) 15:18:50.12

星型空冷で同じ排気量の場合、ロングストロークで直径が大きいほうがコンロッドをお大きく回せるのでテコの原理でパワーが大きいのかな?

2022/04/08(金) 18:37:37.32

ピストン速度の上限があるから長行程は回転数が上げられない

2022/04/08(金) 19:11:06.79

馬力はトルク×回転数だと何度言えば…
そしてただでさえ前面投影面積の大きい星型でさらなる大直径化が許容されるのかどうか

2022/04/08(金) 20:18:48.21

大成功した18気筒ライトR3350は直径1400mm
三菱がww2末期に試作して割と素性が良さそうな
22気筒ハ50は直径1450mm、18気筒ハ42は1370mm、14気筒火星は1340mm

だったら火星の26気筒版は1550mmぐらいで収まるんじゃないか？

雷電の最大幅は1500mmで、縦長の胴体高さは1700mmぐらいだ
火星26気筒版は1600mmもナセル外径があれば雷電の最大断面積以内に収って
対して空気抵抗増加について恐れなくても良いだろw

ナセルの形状さえ慎重にこさえれば胴体幅1600mmの大型空冷発動機の戦闘機や
双発機、4発機の大型ナセルなんか余裕じゃないか

26気筒大馬力空冷発動機を見てみたかった

2022/04/08(金) 23:32:57.55

強制空冷ファンを採用した星型エンジンって
BMW 801の他には特に知らないけど、
採用例が少ないってことは効果があまりないのかね

2022/04/08(金) 23:56:43.49

雷電とか四式重爆も強制空冷ファンな。

空冷航空機で強制ファンにする恩典はカウルフラップを廃止できることで
カウルフラップは開くと大きな空気抵抗になるけど強制空冷ファン機ならこれがない
最高速近辺で飛んでればカウルフラップは開かなくても冷却空気は足りるので
最高速度を考えるとファンに馬力食われるだけ損なぐらいだが
中低速域でエンジン出力が高い上昇とか空戦時は抵抗減が馬力ロスより優位になる場合もある

だからその飛行機でどの領域に性能をフォカースしたいのかで損得は変わる

2022/04/09(土) 01:11:48.35

カウルをエンジン直径ギリギリまで追い込める

2022/04/09(土) 12:15:56.35

>>49
プロペラがあるのにファンはいらんよ

2022/04/09(土) 13:29:02.77

>>52
プロペラがあるからファンが欲しくなるんだ。
カフス以前のプロペラって根元付近は翼断面とはいえない形状で
これってぶん回すと下手すると吸い出し作用を起こし
カウル内から空気を前に吸い出そうとして、前方からの流入気流を阻害するんだ
だから開口部を大きく取ってデカいスピナーでペラ軸付近を遮断して
前方流だけをカウル内に導こうとかの工夫があったりしたの。

2022/04/18(月) 22:43:07.75

すみませんが、質問なんですけど、
ナチスドイツのDB603E(1800馬力)エンジンは実用化されて量産されてたんですか？
どうやら、He219という航空機に搭載されていたようなんですが、型式がよく分からなかったです。
He219の何型に搭載されていたんでしょうか？
ネットで調べてもよく分からなかったので、質問させていただきました。

2022/04/26(火) 07:46:28.56

He219

はかつてはドイツ機本に夢の様な高性能のハインケル双発夜間戦闘機と
いかにもアバンギャルドな外観に魅了されたけど
八木アンテナを振りかざしてブサイクな円形ラジエーターを備えた2000馬力前後の双発だと
すると600km時を超えるか超えないかの普通にちょっと速めの機動性は鈍重な平凡な機体だったのではなかろうか

センチ波レーダー積んでマーリン搭載したモスキートに優越するところがあるかどうかは期待できない

2022/04/26(火) 11:34:32.95

>1
> 戦闘車両、艦艇、そして半世紀前の軍用機などなど
> 軍用レシプロエンジンを語るスレッドです。

2022/04/26(火) 13:32:30.17

川崎無人複合ヘリはバイクのハヤブサと同じガソリンエンジン積んでるのだがここに入るんだろか

2022/04/26(火) 13:57:29.08

> 川崎無人複合ヘリ
ttp://i.imgur.com/u6W0ZbM.jpg

2022/04/28(木) 13:03:21.20

>>57
へ？カワサキがスズキのエンジン積む？

2022/06/02(木) 23:36:07.12

>>57
無人コンパウンド・ヘリコプターのK-RACERならNinja H2Rのエンジン。

無人コンパウンド・ヘリコプター「K-RACER」の飛行試験に成功 | プレスリリース | 川崎重工業株式会社
https://www.khi.co.jp/pressrelease/detail/20201006_1.html

**名無し三等兵** (ｽｯﾌﾟ Sd9f-J36E [1.75.0.90]) · 2022/06/10(金) 17:42:43.68

ttps://twitter.com/junya_0511/status/1532331260042878981?s=21&t=Oov1HuenQ6Zp8qCAmBlnqg

(以下引用)
日本の瑞星エンジンや栄エンジンは小型高速機のために小直径化を強く意識したエンジンですが、日本より少し早く、1930年代～半ばにかけてアメリカでも小直径エンジンを積んだ小型高速機が流行っています。P&W R-1535を装備したH-1レーサーやBT-1、SB2U、V-141などがその代表例。
(引用終わり)

日本の栄、瑞星の小直径コンセプトを引き継いだ
小直径&大馬力化した誉やハ43があるけど、
米国では小直径星型エンジンのR-1535の系譜は短命に終わったんか
https://twitter.com/5chan_nel (5ch newer account)

2022/06/11(土) 11:20:34.42

ツイッターで星型エンジン　小直径で検索すると色んな話が聞けて勉強になるな

2022/06/11(土) 14:57:47.92

R985/1535はボストローク同じで気筒数9→14で径が小さくなってない。1535は無理に小さくしたエンジンではない
R985/1340は132：146のボアストロークの9気筒で、径1121と1305で連桿比は大差ない
R1535/1830のボアストローク比と直径比もだいたい同じ、連桿比大差ない

R-1535は別に無理にメカニカルに径を小さくしてない。んで、コレは金星瑞星、金星ハ43の関係でも同じ。
R1535と瑞星が小さめなのはストロークが小さいから（そしてこの手法はブリストルでも多用してる）
特色あるといえるのは金星と同じストロークで小さめにまとめた栄誉の連桿比だろう

そして日本でも震天・金星・瑞星以外はストロークでサイズを変えるということをしてない。

2022/09/02(金) 14:01:05.70

栄エンジンに31/32型なんてのがあったんだな
32型は現場のパイロットに結構評判が良かったようだが高度10,000mでの使い勝手はどうだったんだろう
もちろんターボ付きとは比べ物にならないだろうがそれでも多少なりとも言うことを聞いてくれたのかな

2022/09/04(日) 03:02:14.33

微妙にスレ違いの質問になるかもだけど、未来技術使う仮想戦記でよく空冷ターボチャージャーで
高高度、馬力を出す為にニッケル確保やら耐熱技術で苦労するって話があるんだけど
P-51のような液冷スーパーチャージャーでなるべく耐熱材使わなくするって事は出来ないのかな？
冷却には空冷より液冷のほうが有利だし、排気でなくエンジンから力を貰うのだから耐熱あまり考えなくてもよさげ。

史実でネックだった製作精度や金属強度は未来知識で強化出来るのだから
多少エネルギー効率が悪くとも液冷でいけばいいのにってよく思ってた。
ジェットエンジンに繋げるのならどっちみちニッケルは必須だろうけどさ。

2022/09/04(日) 03:31:41.68

まず耐熱素材がどうのは、当時の日本がロクに知識がなくてどうにもならなかっただけで
アメリカでも日本と大差ないどころか耐熱性の劣る素材で排気タービンを達成してた。

未来の知識使うならそうなるはずなので、単純に書いたやつが物を知らないってだけでしょ

2022/09/04(日) 03:54:05.21

>>66
> アメリカでも日本と大差ないどころか耐熱性の劣る素材で排気タービンを達成してた。

え、そうなん？
日本は資源が入手できなくて耐熱合金使えなかったってのが一番のネックかと思ってた

2022/09/04(日) 14:22:12.14

>>66
それって鉄製の一回ごとに取り替えなきゃいけない奴だよね？
アメリカなら出来ても日本には物量的に厳しいし耐熱性も低いから
P-47みたいに排気冷却する為の距離が必要になり、力は落ちるしラグも大きい。
性能で差をつけるならここが一番大きいのかと。

後、小説でよくあるのはニッケル使うかモリブデンを焼結したり油に混ぜる方式。
けど、ニッケルはもちろんモリブデンも日本には貴重だから
航空機エンジンだけでも何万、何十万も作るのに果たして足りるのか疑問。
装甲車両や一般船舶でディーゼルエンジン使うなら、そっちもターボーチャージャー必要になってくるし・・・

ちょっと性能は落ちても戦闘機エンジンは液冷スーパーチャージャーを主力にして
極力耐熱材の消費を抑えていくのが良いのにと思った次第。

2022/09/04(日) 17:32:57.98

液冷とか空冷とかはアフター(インター)クーラーの話で、機械式、排気式、どちらのスーパーチャージャーも軸受けとか除いて積極的な冷却とかしてないと思うが

2022/09/04(日) 18:38:53.79

>>69
だからターボだと耐熱材がより必要になってくるのでは？
排気を受け止めるタービン、軸受けは高熱になりますよね？

でも確かに空冷でも機械式なら問題ないのかｗ
P-51に比べてF6Fとかの2段2速加給機は高空性能がショボイのと
エンジン自体の冷却でも液冷が有利？だから、耐熱材の節約になるのかなと思ったんだけど・・・

2022/09/04(日) 22:39:39.41

P-51ってターボ使ってなかったんだ…
でも過給ONの高度は5,000mくらいのようだしそれだけ余力が大きかったということかな

>>65
正にそのあたり少しでもなんとかしようとしたのが栄32型だな
21型では6,000mだった過給ON高度を6,800mにして少しでも高度10,000mでの性能を上げようとした
ただその代償に180馬力余計にスーパーチャージャーに喰われたようだが

2022/09/04(日) 23:40:00.27

コンプレッサー側は断熱圧縮分しか温度上がらん
タービン側はモロに排気熱食らう
だから水冷タービンはあってもコンプレッサーまではしない

2022/09/05(月) 00:13:28.02

>>71
大戦でターボ使ってたのはP-38、P-47とB-17、B-29といったアメリカの爆撃機だけなはず。
日独は同じ機械式でも1段2速加給機だから、2段2速加給機の英米には高高度性能で劣った。
その中でもP-51はP-47に遜色ないレベルで高高度性能が高かった。

>>72
それはわかるけど機械式なら排気受けないから、その分耐熱材の節約にはなるよねって話です。
仮想戦記で無理にニューカレドニアくんだりまでニッケル取りにいかなくても
スーパーP-51を作ったら良くねって疑問です。

2022/09/05(月) 01:34:55.36

>>68
ちがうちがうｗ
耐熱性が低い素材なら、それで耐えられる程度に排気温度を下げればいいの
事実として日本でもディーゼルの排気タービンは耐えられたんで、その程度の温度に落とせば良い
で、それはすげえ簡単でな、排気管にブリードエアをぶち込むだけだったんだ

2022/09/05(月) 22:11:00.04

>>74
ブリードエアって調べたらジェットエンジンとかに使われる技術だね。
推測するに、ターボーで加給した空気の一部をエンジンでなく排気に混ぜることで温度下げる感じか？
確かに簡単に出きるっぽい。

これ出力的にどうなんだろ？
エンジンから距離取ってタービン使い捨てで廻してたアメリカ方式と同じぐらいの性能出せるかな？
出きるなら加給性能は最悪同等でも、接着剤、アルミ合金等の進歩でスーパーP-47は作れそう。
鉄製でも溶けずにターボラグも小さくて済む。
機体前方に機器が集中して重心で苦労するぐらいか？

2022/09/05(月) 22:40:23.51

飛行機みたいなほぼ一定回転で回すものにターボラグって…

2022/09/06(火) 01:35:44.97

>>76
一定の高度を一定速度で飛ぶ爆撃機ならともかく
敵戦闘機とドックファイトやらダイブアンドズームする必要がある戦闘機はラグは無視できん。
特にP-47は熱処理と重心の関係からエンジンから遠い機体後方にターボ装着してたからラグが大きかった。

2022/09/06(火) 03:25:49.07

原理が簡単なはずのターボチャージャーをレシプロ戦闘機の発動機に使うのに一番難しいのは制御技術だよ
高高度を編隊飛行で飛ぶ爆撃機と違って、スロットル操作が激しく低空から高空まで上下しながら機動する戦闘機ではアメリカもターボチャージャーの制御に悩まされてる
P-38が初期に所定のスペックが出なかったのもターボチャージャーの制御が未熟だったから
排気圧、過給圧、空燃比、過給した空気の熱対策、ノッキング対策、ターボラグ解消と電子制御がない当時のキャブや機械式燃料噴射装置ではクリアできない制御問題が多すぎた
アメリカもP-38とP-47で制御をモノにできたわけでもなくターボラグ問題は一向に解消されずに、高高度性能が必要のない戦闘爆撃機にされて、レシプロ戦闘機の過給器にはスーパーチャージャーがベストに落ち着いてる
日本がもし軸受けの素材など排気タービンそのものをモノにしてもターボチャージャーの制御技術で躓いて失敗するだけ

2022/09/06(火) 12:53:03.65

レシプロ機の場合戦闘中はスロットルは全開のままで出力調整はプロペラピッチで行う
と聞いたがそうでもないのか

2022/09/06(火) 14:13:39.59

逆だね
空戦に入るときに可変プロペラピッチの回転数上限を最高に設定してスロットル操作で行う
恒速プロペラなんでプロペラがエンジンの挙動に合わせて自動的にピッチ角を可変してくれる
空戦が終わったら燃料節約のために巡航用に可変プロペラピッチの設定を戻す感じ
空戦中のパイロットはスロットルと操縦桿とペダルに専念して射撃する

2022/09/06(火) 15:20:43.69

飛行機の出力調整っていっちゃえばスピード制御なんで
加速か減速かで、加速は全開でよい。減速はと言うと機体をスライドさせて空気抵抗で殺す
だからスロットル操作でごにょごにょしなくてもそんな困らない

出力落とさず空気抵抗で速度を殺すは第一次大戦時からある基本技術
（ロータリーエンジンは慣性の関係でツキが凄く悪い）
グライダーとかでも常識的に行う（エンジン無いからなｗ

つまりは自動車の感覚とはちょっと違うの

2022/09/06(火) 19:49:22.26

>>77
ダイブ＆ズームに徹してる限りはひたすらフルスロットルで良くて、ターボラグとか全然関係ないでしょ
そんで図体のでかいP-47でドッグ・ファイトに入るのは失策だなあ、せっかくの機体の特性を活かせなくなる

2022/09/06(火) 23:50:56.57

>>78
そうなのか・・・
排気入量を連続的に調整できるから、機械式よりもきめ細かい制御がしやすいと思ってた。
とはいえ、未来技術を使う設定ならターボ制御の難しさは寧ろアメリカと差をつける狙い目かもしれん。
もっとも、ターボ技術のソフトに言及した小説を見たことないけどｗ

Fw190を進化したようなエンジンの電子制御や自動空戦フラップとかの話はよくあるから
単純に知られてないのだろうな。

2022/09/07(水) 00:20:30.92

>>82
エンジンはフルスロットルのままでいい？のかもしれんが
高空でのターボ全開のまま低空まで急降下したらエンジンが壊れる。
空気の濃い低空ではターボはほぼ使ってない。
当然制御が必要でラグも生じる。

まあ、ダイブアンドズームだとラグが原因でやられることはないだろうが
仕留める時にかわされる確率は上がる。
応答が早くて格闘戦もできるに越したことはない。
そもそも、P-47を圧倒できる機体をターボで作るってなった時に
P-47より軽くて速くて出力高いズブくない機体ってなるのが普通だろ。
高空性能も高く格闘戦も出来るP-51やスピットファイアも相手にする必要があるしな。

2022/09/07(水) 00:41:20.90

ターボってブースト圧に応じて自動的に排気バイパスしてくれるからラグいの除けばとっても楽チンなんだが…

2022/09/07(水) 00:46:54.84

ラグももし本気でラグに困るなら排気管にガソリン吹いて燃やせばいい話で(燃費極悪になるだろうけどw)

2022/09/07(水) 18:23:01.20

>>84
大丈夫だターボ使う高度から低空まで全開でダイブしたらエンジンの前に機体が衝撃波で壊れるし
低空で全開にしたってターボの出力が上がらなくても問題はないんだ（機械式過給器がある）

だいたいだなラグがあるから困るんじゃジェット戦闘機なんかどうするんだって話でな
空中パレードで隊列整える時にF-4戦闘機がADスカイレイダーに置き去りにされるんだぞｗ
じゃあADがF-4に空中戦で勝てるかというと無理だろ？　パワーとスピードで勝ってりゃそれでいいの

2022/09/07(水) 22:56:36.84

>>86
そんなことしたら、せっかくブリードエアで冷やした排気がまた上がってターボ溶けちゃうやん。

>>87
いやだから、ターボは高度により制御していかなきゃならないからどうしてもラグは生じるんだってｗ
まあラグがそこまで大きな問題じゃないってのは確かだけどな。
とはいえ、同じレシプロ機だからF-4vsAD1よりずっと条件は厳しい。

考えたんだけど、ブリードエアだとエンジンに廻す空気の一部を排気に廻すから高高度性能は落ちる。
それを軽量化など他の技術でカバーしなきゃならない。
可能ならニッケル使って小型軽量でエンジン近くにターボ設置して性能出したいところだし
確保困難なら次善策で機械式でいくのがやっぱりいい気がしてきた。

流石に耐熱材ほとんど使えなくても、P-51レベルの加給器は作れるだろ。
でもP-51が耐熱材大量に使ってたって記事をどこかで読んだの思い出したんだよな・・・
未来知識ありでもニッケル確保しなきゃ序盤は良くてもいずれ詰むのかもしれない。

2022/09/07(水) 23:04:10.27

実際イペルバールはそんなもんなんだが

2022/09/08(木) 02:00:56.34

>>88
実は飛行機の過給器は全開高度以下では無駄の極みで余裕がある
B-29なんか穴だらけでじゃーじゃー漏れてるのに与圧キャビンだ。そんぐらい余裕があるぞ

飛べそうもない高度まで全開高度を引っ張れる大きな過給器にしておけば良い。
まあそれが難しいといえばその通りだが、これは軽量素材がどうのではなく流体解析技術の問題だ。

そして、排気タービンは、無体に大きく効率の悪い過給器でも、捨てるエネルギーで回すので損はないというもの
機械式過給器は何百馬力も過給器回すのに使うから、無駄はそれだけ出力に反映されるが
排気タービンはそこの部分に関しては深く考える必要はない。

ブリード回すから高高度性能が落ちる？　落ちても問題ない程度の大出力タービンにすればいいんだ
どうせ何割も大きさは変わらないし、どう転んでも機械式過給器の機体より圧倒的に有利だ
P-47みたいなデカ馬鹿図体はブリードすることで「やらなくてよい」ので機械式に対して負ける要素はない
これはそこらのレーシングカーとかでわかるだろ？　機械式は同じ図体で馬力と燃費の両面で劣る
燃費イコール重量だから多重に有利。単純に小さく出来なかった時代の機体で考えちゃ駄目。
でかいシステムが要らなくなる時点で難しく考える要素はないんだよ

2022/09/08(木) 14:51:03.14

>>90
>実は飛行機の過給器は全開高度以下では無駄の極みで余裕がある
上と下で書いてる事に凄い矛盾があるのだが
>飛べそうもない高度まで全開高度を引っ張れる大きな過給器にしておけば良い。

2022/09/08(木) 14:56:41.93

（捕捉）
それを低高度か中高度か高高度かで仕様要求される事で、その機体に求められる過給器の
能力が決まってくるだけだ、低高度であれば単純な1段1速過給器で事足りる
これが高高度になると2段2速や排気タービンが必要になり、構造は複雑化し装備容積も重量も増す
そして全開高度以下では余裕があるから容積、重量は冗長となる
まあ、当たり前のことだ

2022/09/08(木) 15:31:07.94

冗長の使い方間違ってませんか

2022/09/08(木) 18:01:23.03

イペルバール（ハイパーバー）兼サーマルリアクターとする（そうした構造とする分の重量像と引き換えにする）事で
よりエミッション低減しつつレスポンスを犠牲に済む

2022/09/08(木) 20:42:36.50

>>92
ちょっと違うぞ
機械式過給器エンジンの出力は全開高度より下では低下する
1速とはピーク性能が一箇所の高度になるってだけで、その高度が低空なのか高空なのかとは別
高空仕様に必要なのはでかい大きな、圧力比の大きい過給器であって、変速は関係ないんだ

ただし高空仕様にしたらそっから下の高度全域で無駄な過給圧で吸気温度が高くなって馬力がさがるから
大抵は2速3速にして低空側に別のピークを設け馬力低下を補う
もしくは無段変速とか、排気タービンのように排気バイパスでタービン出力を調節する
吸気温度を上げすぎないための処置（フルカンなんか過給器回す分の馬力ロスはほぼ変わらん）

低空仕様でも二段二速の機材が多数あるとか
排気タービンのP-47が低空の戦闘爆撃機としても活躍してることからわかるだろ？
排気タービンや二段二速が一段一速に低空性能で劣るわけではないんだ（勝るようにすることが出来るともいう）

二段二速が複雑で冗長で無駄に容積を食うかどうかは、性能優位で補えるかどうかで変わる
一段一速の栄12型でV-1650-7やR-2800に勝てるとか思うなら頭冷やしたほうがいいぞ

2022/09/08(木) 23:32:42.04

P-47は3000mでもう600km/h近く出てるし、速度に関しては苦手な高度が存在しないからなあ
キ87に限った話では無いが、エキマニ直下にターボ置いた連中の情けない性能とは大違い
まあP-47に勝てるターボ戦闘機はそう簡単には設計できねえと思うよ
当のリパブリックだってシステムの容積を切り詰めたP-43はいまいち性能出てないしな
中島よりはターボが分かってそうな設計のキ94IIならワンチャンあるかもしれないけど

2022/09/09(金) 00:35:25.37

>>90
おお、気合入ったレスどもｗ
>実は飛行機の過給器は全開高度以下では無駄の極みで余裕がある
そりゃそうだな。
だから機械式は高度に応じて段階的に廻していくし、ターボは低空では使わないか排気絞ってる。

ブリード回すから高高度性能が落ちるってのは、機械式との比較ではなく吸気を全部エンジンに使ってるP-47との比較ね。
ターボ使い捨てになるけど、全部エンジンに廻す分ブリードよりも高高度性能は上なはずってこと。
それがどのくらいなのかはわかんないけど。
エンジンからパワーもらってくる機械式も無駄が多く、ターボのほうがエネルギー効率が優れてるのは承知している。
ただ、P-51の高高度性能ってP-47とほぼ一緒ぐらいなんよ。
それなら、無理してターボにしなくても液冷の機械式2段2速でいいのではって考え。
同じ2段2速でも空冷のはショボイｗ
1段2速でもBf 109はFw190より高高度性能高かったし（フルカン継ぎ手の影響だろうが）
高高度性能出すにはレシプロエンジンに関しては空冷より液冷が有利なイメージがある。

まあブリード廻すだけで、そんなに性能落とさずP-47、Ｐ－５１レベルの高高度性能確保出切るのであればそれに越したことはない。

2022/09/09(金) 00:50:05.86

>>95
長年の疑問に答えてるような気がするｗ
P-51は高高度性能が高いと書いたが、低高度性能が何故か落ちてるんだよな。
マーリン換装前のアリソンでは低空しか飛べなかったが飛行性能は非常に優れてたから
機体でなく加給機の設定と性能だとは見当がついたが理由がさっぱりわからなかった。

>ただし高空仕様にしたらそっから下の高度全域で無駄な過給圧で吸気温度が高くなって馬力がさがるから
>大抵は2速3速にして低空側に別のピークを設け馬力低下を補う

これが原因なのかな？
けど、低空では加給機使用しないか高度に応じて段階的にあげていけばいい話だよな・・・
何で低空性能が落ちるんだ？？

2022/09/09(金) 01:34:29.43

テスト

2022/09/09(金) 01:47:12.31

>>97
ブリード分だけタービンの出力が下がっても、問題はないんだって話よ
P-47なんて12000mぐらいでも普通にブースト引けるからね。余り過ぎｗ

そしてP-51の高高度性能はP-47に匹敵するかというと匹敵しないんだが
これはRRの試算があって、排ガスを推力式排気管に使えば、最大で計算上10％分の馬力になるというもの
ただし排気推力は速度に比例するので、あくまでも700km/h出してるときの10％分
そしてプロペラ推力は速度に反比例する。
つまり700km/hで10％の排気は、350km/hだと2～3％分の馬力にしかならない（速度そのものじゃないので注意）
P-51は700km/hぐらいだすとじわじわ加速が伸びる（空力も良いし）が
P-47はずっと低速から馬力で強引にどーんと加速させる。最高速度が同じぐらいでも速度別の加速力はだいぶ違う。

2022/09/09(金) 01:48:59.44

>>98
過給ON高度設定の問題じゃないか
wikiを見たがマーリンは低高度は1700mくらいでその次が4700mくらいだった（元がフィート表記）
日本の場合3000/6000mくらいだから3000mくらいの高度ではマーリン不利かも
Tu-152は３段過給にしたが5000/8000/10000mなんでやはり3000mくらいは苦手だったとか

2022/09/09(金) 02:02:38.21

>>97
高度に応じて過給器をオン・オフするのが二段とか多段
高度に応じて過給器のギヤを変えて回転数を加減するのが2速3速な。

んで馬力が下がるのは気温。低空ほど空気が濃くて温度が高いわけ。
過給器の圧力比は3倍ぐらいになるが、断熱圧縮で3倍にしたらそれだけ温度は上がるよね？
低空で十分空気が濃いなら1.5～2倍ぐらいの圧縮にしたほうが、温度は低い

わざわざ中間冷却器とか燃料冷却とか水メタ噴射とかしてまで吸気を冷やして馬力を出そうとしてるわけで
吸気温度が上がるというのはそれだけ馬力が下がるということな

全開高度より下では無駄に圧縮して温度が上がってる分だけ馬力が下がり
全開高度より上では吸気圧が低下して馬力が下がるという仕組みなの

ミリタリーレシプロエンジン 十七基目

ミリタリーレシプロエンジン　十七基目