角度が逆向きの翼「前進翼」の戦闘機が失敗に終わった痛恨の理由【ゆっくり解説】【航空工学】【飛行機】【グラマンX-29】

航空工学館【航空技術ゆっくり解説】
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#飛行機 #航空 #ゆっくり解説
◆チャンネルについて
このチャンネルでは航空機技術に関する仕組み、構造などをゆっくり解説していきます。
◆動画について
今回は前進翼の仕組み・特徴・歴史について触れながら、前進翼を採用した戦闘機、グラマンX-29についてゆっくり解説していきます。
あーいいわねどうした霊夢何に見とれて
いるんだあ魔理沙この前の展望デッキから
取った飛行機の写真を整理していたのよで
も色々な写真を見ていたら飛行機のかっこ
よさについつい見とれてしまって生理
どころじゃなくなってしまったのよねまあ
写真を整理しているとあるあるだよな飛行
機ってなんであんなにかっこいいのかしら
特に
期待を上から見ると翼が少し後ろに角度が
ついているじゃないあれがたまらないのよ
確かに飛行機の翼の形状はかっこいいよな
機体によっていろいろな形があって
奥が深いんだぜ
ちなみに霊夢の言った機体後方に向かって
翼が伸びている形状を交代翼というが
過去には翼が前方に向かって角度をつけた
期待もあったんだぜえっそうなのそんな
状態で飛べるのよしそれじゃあ今日は
翼が逆向きの戦闘機グラマンx29の翼の
仕組みや期待の特徴
歴史について解説していくぜ気になるわ
このチャンネルでは航空機技術に関する
仕組み構造などを解説していくから良かっ
たらチャンネル登録で応援してもらえると
嬉しいんだぜ
その飛行機ってどんな飛行機なの前向きの
角度をつけた全身浴と呼ばれる設計を採用
したx29はアメリカのグラマンという
航空機メーカーが1980年代に作った
実験用航空機だこのx29はアメリカの
国家的なプロジェクトによって制作され
NASAやアメリカ空軍国防高等研究計画
局といった組織も参加した巨大
プロジェクトだったんだぜだから全身浴
だけでなく実験のために多くの新技術を
採用した画期的な機体だったんだアメリカ
の国を挙げた実験だったってことねそれは
そうと前に角度がついている翼のことを
全身浴というのねああさっきも触れたが
期待を上から見たときに翼が後方に向けて
伸びているものを交代よく前方に伸びて
いるものを全身浴というなぜ翼に角度を
つける必要があるかはこの後詳しく解説
するがご存知の通り一般的なのは後退翼だ
性能面ではこの後の解説で勉強させて
もらうにしても全身よくはとてもカッコ
悪いわね
これを初めて採用したのがx29だったの
いや
x29の前にも全身浴を採用した機体は
あったぜそれが1940年代のドイツの
爆撃機ユンカースJU287だJU287
では当時まだ性能が低かったジェット
エンジンの離着陸時の不安定さを補うため
低速時の揚力がより稼げる全身力を採用し
たんだしかしある飛行条件ではこの前進翼
が原因で生じる問題もあったJU287の
設計者はその後同じく全身浴を採用した
ビジネスジェットhfb320fanza
Jetを設計したんだが目的は飛行性能で
はなく全身浴にすることで主翼を後方に
下げキャビンのスペースを広げて居住性を
向上させることが目的だったしかも事故が
多く短命に終わったんだぜうーん
ジェットエンジンの性能もその後上がって
いったのよねなんとなく全身よくは性能面
ではメリットがなさそうな気がするわね
x29はなぜそれでも全身浴を採用したの
か気になるわそれじゃあ次は全身浴と抗体
欲の特徴や詳しいメリットデメリットと
x29がなぜ全身浴を採用したのかについ
て紹介していこう
全身浴の効果を解説する前にまずは一般的
に採用されている抗体欲の特徴や効果に
ついて解説していこう
航空機は一定以上の高速で飛行すると空気
の流れが早くなりすぎて翼の上部に音の
障壁による衝撃波が発生しよく上部の空気
の流れが乱れてしまうこうなると主翼の
揚力が失われ機種が下を向くようになって
しまい大変危険なんだそこで主翼に抗体核
をつけると
翼の仮面に縦方向の流れを作ってくれる
この斜めの流れはスパン方向の流れとも
呼ばれるがこの流れを作ることにより
抵抗を減らして音の衝撃波の発生を
遅らせることができるんだつまりもっと
早く飛べるようになるって事その通りだ
交代格をつけることによって期待の姿勢
変化を抑えて高速でも安定飛行できるよう
になっているんだ高速飛行による音の障壁
の問題はだいたいマッハ
0.75750km前後で発生すると言わ
れているからこれ以上の速度で飛ぶ航空機
に多くが採用されているんだぜなるほどね
じゃあ
低速で飛ぶ飛行機は後退翼でなくても問題
ないのあー小型の経費後期や昔の飛行機の
翼は直線的だろ
矩形翼
楕円良くテーパーよくと種類の違いはある
がこれらは高速で飛ばないから交代格を
つけなくても問題ないんだそうなのね
昔の飛行機の翼が直線的なものばかりなの
はそういうことだったのね
昔は技術的にも
衝撃波が発生するほどの高速で飛ぶことが
できなかったからな
航空技術が発展したからこその問題なんだ
ぜ飛行機が早い速度で飛べるようになった
のは交代翼のおかげもあるのねただ当然
抗体欲を採用することのデメリットもある
んだ一番の問題は直線翼に比べると揚力が
小さいことでそれに伴って離着陸時なんか
は計画を大きくしなければいけなかったり
低速時に翼端失速を起こしやすかったりと
いった特性があるだから機体設計や操縦に
は気を使わなければならないんだ当たり前
だけど
万能な設ってなかなかないわよね一方で
全身浴は後退翼と同じ理由で高速飛行が
可能なことに加えその前進核によって受け
た気流が期待の内側に流れるから
失速が起こりにくいんだそれは万能ね
抗体欲のデメリットを見事に打ち消して
いるじゃないまあ落ち着け確かに全身よく
は高速飛行を実現しながら後退翼の
デメリットをカバーしているしかしそれ
以上に大きなデメリットもあるんだ
やっぱり万能な設計はないのかしらまず
ロール方向や用方向の姿勢変化に対して不
安定なことだロールとよって何簡単に言え
ばロールは左右の傾き要は左右に向きを
変える旋回運動のことだな
ちなみに前後へ傾く姿勢変化はピッチと
いうぜどれがどれだか覚えるのが大変ね
とりあえず今から数分間は覚えていてくれ
まあ要は全身よくは姿勢変化に対して不
安定で
操縦性が悪いんだ確かにそれは大きな問題
ねでも
失速しやすいよりはそっちの方がいいん
じゃないのそれがデメリットそれだけじゃ
ないんだ全身よくはその構造上
速度を上げていくとダイバージェンスと
呼ばれるねじれる力が翼にかかるんだその
ため最悪の場合その力に耐えられず翼が
破壊されてしまう可能性があるんだぜそれ
は危険だわ確かにその2つのデメリットを
考えると全身欲はリスクが高そうねそうな
んだ全身浴のメリットは後退翼の
デメリットを打ち消してくれる魅力的な
ものだが安全性に関わる2つのデメリット
がありほとんど採用された例がないんだ
じゃあなんで
x29ではこの全身浴を試そうと思ったの
何か可能性を秘めていたってことよし
じゃあ次はx29が全身浴を採用した理由
や機体について詳しく解説していこう
まずはx29のプロジェクトが立ち上がっ
た経緯だがさっき話した通り全身よくは
安定性の低さが大きな問題だったさらに
構造上翼がねじれる力がかかりそれに耐え
られない可能性があったしかし安定性の無
さは逆説的に運動性能や機動性に優れて
いるということでもあり戦闘機なんかでは
大きな利点になるんじゃないかと考えられ
ていたんだただJU287や半田ジェット
が登場した時代はまだ航空機に使われる
素材の技術が確立されていなかっただから
ダイバージェンスに耐えられる十分な強度
を得ようとすると大幅な重量増になって
しまい
採用は現実的じゃなかったんだぜ当時の
技術力だと全身浴のデメリットを打ち消す
のが難しかったのねあしかし時代は進み
複合材料の技術が発達する70年代以降に
なると空力男性テーラリングという複合材
整形技術が発達したことでそれまでより
軽くて光合成な翼を作ることが可能になっ
たんだこれで全身浴のデメリットの一つは
解消できそうねさらにだフライバイワイヤ
と呼ばれる電子制御技術もこの頃急速に
向上したそのため不安定な飛行を電子制御
で安定させることができるかもしれないと
考えられるようになったんだもう一つの
デメリットも解消じゃないあこれらの技術
進歩により前進翼のデメリットを
打ち消せるんじゃないかと考えたのが
アメリカの国防高等研究計画局と空軍飛行
力学研究所だ彼らは1977年前進翼の
概念実証機の制作を提案しこれを発端に
プロジェクトが始まったんだその後
1981年には多くの軍用機製造実績の
あるグラマンが製造を担当することが
決まり本格的に開発が始まっていく
アメリカが開発に携わった航空実験機は
xplanというシリーズとして扱われて
いてこのプロジェクトの機体はその29番
目だったことからx29と名付けられたん
だそういう経緯があったのね
グラマンは製造コストをなるべく抑える
ため
胴体の前部分はF5
膠着装置はF16エンジンはFA18
油圧はA6と多くの部分を既存の戦闘機
から流用したんだこうして開発された
x29は1984年12月に初飛行を
果たしたぜ何はともあれ無事飛行できたの
ねあ
x29では全身よく以外にもフライバイは
やや空力男性テーラリング
翼の断面が新設計の翼や主翼前方に設置さ
れたカナードなど多くの最新技術が試され
たんだいかに重要なプロジェクトだったか
がわかるわねそれで飛行した結果はどう
だったの
x29では予想通り全身浴の特性から不
安定な飛行特性となりフライバイは嫌に
よる制御1秒間に最大40回も行うことに
なった制御システムは万が一に備え30の
冗長性を備えたデジタルコンピュータに
加えバックアップとしてさらに30の
アナログコンピュータを備えていたんだ
これによりシステム不具合の発生率は一般
的な航空機の機械トラブルと同じくらいの
低さに抑えることができたぜそれなら実験
機のパイロットも安心して乗り込めそうね
そうだな
x29では全身各33度というありえない
くらいの急角度の前進翼を採用して
とんでもない機動力を手に入れたんだこれ
は手動操縦では不安定すぎてとてもじゃ
ないが飛べない設計でフライバイは嫌の
おかげで実現したんだぜすごいわねでも
それだけ機動性も確保できて全身浴の
デメリットも打ち消せたのになんで普及し
なかったの一番大きいのは戦闘機に重要視
される性能が移り変わっていったことだな
x29は1984年の初飛行以来実験飛行
が繰り返されその技術が煮詰められていっ
たんだがその間に戦闘機には機動性より
ステルス性が求められるようになっていっ
たんだステルス性ああ現代の戦闘機は
ほとんど空中戦を行うことはないだから
機動力よりもいかに敵のレーダーに映ら
ないように任務を遂行するかが重要になっ
たアメリカではx29の実証実験を行って
いる間ステルス攻撃機のF117の配備が
進んだんだがこれが実戦投入されると成果
を上げ次期戦闘機でも機動性ではなく
ステルス性能が重視されるようになったん
だぜなるほどね実験している間に時代の
流れが変わってしまったのねああ
結局x29は1992年まで技術研究の
ため飛行任務を行ったが全身浴が広まる
ことはなかったぜせっかくデメリットを
打ち消す技術が生まれたのに
悲しいわねじゃあその後全身浴を採用した
飛行機はないのロシアのス方位が1997
年にスホーイ47で採用したがその後は
一部の実験機や練習機での採用にとどまっ
ているなじゃあ技術的にはほとんど生かさ
れていないのねただ
x29で採用されたフライト
複合素材の技術はその後の航空業界に
大きく生かされているからなそういう意味
では意味のあったプロジェクトだと言える
んだぜ確かに全身浴の強烈なデメリットを
打ち消そうとしたことで他の技術が発展し
たとも取れるわねただ個人的には全身浴の
形はあまり好きになれないから広まらなく
て良かったかもしれないわ
今回は全身浴とそれを採用した機体x29
を紹介してきたけどどうだったこんな形の
翼があることさえ知らなかったけどそれ
以上にx29のプロジェクトの壮大さに
驚いたわそうだな全身浴は普及しなかった
がその他の技術の発展にも貢献したからな
みんなはどうだったかな全身浴について
もっと知ってることがあればコメントで
教えて欲しいんだぜこの動画を面白いと
思ってくれたらチャンネル登録や高評価を
してくれると嬉しいわそれではご視聴
ありがとうございました
