第87話:航空技術者は壁を越える
「北京に出現せし新鋭機を皇国の万能戦闘機が撃破かあ……信濃ぉ、やったじゃないか。お前の攻撃機の初陣は見事に結果を出したぞ」
「そうさな……わざわざ参謀本部による発表を避けたのに、情報が漏れていたのは気になるがな」
皇暦2600年3月3日。
前日に発生したP-38との戦闘に百式攻機20機による迎撃が行われた。
戦果はNUPとの関係をかんがみて未発表とする予定だったのに、一部新聞が翌日の一面記事にしてしまった。
大方陸軍参謀本部にいるバカが記者に漏らしたに違いない。
そういう戦果をなんでもかんでも公開するなと、お達しが出ていたのに。
五輪などでうわついていたせいで国益に関わる情報制御が出来なかったようだ。
何でもかんでも情報を公開しては、公開された情報を第三国に利用されかねない。
今後はもっと引き締めるよう西条を通して通達させなければな。
そんな戦闘の結果についてだが、こちらは戦闘で2機が中破、着陸時に1機が着陸失敗により同じく中破。
修理可能なので大急ぎで修理中との事だが、中山が言うほど見事な結果にはならなかった。
原因は敵の数。
レーダー網とレーダー装備の百式攻に対し、敵は数で攻めてきた。
当初俺が予想していた共産党軍のP-38の保有数はYP-38が13機にXP-38が1機の14機。
だから13機以上来るはずがないと考えていた。
しかし実際に戦場に現れたのは38機の大部隊。
P-38の初期生産分24機が全て共産党軍に渡った計算だ。
これは断じて購入ではない。
P-38は百式攻ほど工業製品として洗練されていない。
だから1機の価格がP-51Dの2倍もする。
共産党軍がこんなに大量に仕入れられるわけがない。
P-38やB-29などは冷静に考えればNUPだからこそ実現できた機体と言える。
百式攻はP-51Dの1.3倍に留まることを考えたらいかに非効率な機体だったか。
P-38には独自規格部品が多すぎた。
それをあれだけ手に入れて使うという事は……軍事支援だ。
ヤクチアにもP-38が渡っているのだとするとよろしくない。
百式攻は上昇力こそP-38を大きく上回る。
あっちが6500mまで6分20秒に対し、こちらは6500mまで5分15秒。
馬力が違うのだから当然顕著な差が出る。
最高高度も1万2000mまで上がれる。
問題は最高速度の差40km。
P-38は運動性を捨てて最高速度に大きく性能を割り振った。
高度6500mで675km以上出る。
しかも降下しながらの加速力もあちらが上。
よって高度の利を得ても、そのままだと振り切られる。
共産党軍はすでにP-38の使い方をある程度心得ていた。
我々がなんとか戦えるのは相手の位置を見失わないレーダーがあるからこそ。
だがやつらが航続距離を活用して、片道切符覚悟で空爆などを行いだすというなら脅威となる。
現時点で彼らがP-38に拘るのは航続距離。
約1800kmあるから、戦闘して戻っていくだけの力がある。
それをフル活用されると被害が拡大しかねない。
つまり今一番必要なのは確実にアレを迎撃できる力を持った戦闘機だ。
百式攻自体はユーグの戦線にも投入されBf109を追い掛け回しているようだが、P-38に対してキルレシオを確保しきれていなかったようだ。
陸軍は全てのパイロットが無事だった事から作戦は大成功と考えたようだが、P-38は最終的に720km近く出るようになる。
途中でハリソンエンジンからマーリンに変更されたらさらに速度が上がりかねない。
もうこれ以上足踏みしていられない。
634kmの壁を越えねば。
未だ掴めぬ原因を掴むしかない。
◇
百式攻の試験機を1機立川に取り寄せた俺は、思い切って自分自身で乗って見る事にした。
百式シリーズはすでにユーグで活躍中。
ただし現状で最も活躍しているのは輸送機と襲撃機であった。
現時点で破格の積載量を誇り、さらに空中から大量の物資と人員を投下できるキ57は、戦車などがいない要塞拠点への降下突撃などで活躍し、マンネルハイム線の戦線維持に大きく貢献。
高空性能が高い影響で撃墜も不可能に近く、今最も恐れられているのは百式攻ではなかった。
どの国も配備している航空機が少なすぎるんだ。
未だに航空戦は殆ど発生してない。
おまけに事実上の防衛戦の影響で空爆なども殆ど行われず、キ57ばかりがユーグと皇国を往復して物資を前線に運び込み、キ47は別に温存などしていないのだが、たまに出現する敵の爆撃機の迎撃、キ57の護衛、警戒機としての仕事など、汎用性を活かしてはいるが活躍的には地味な仕事ばかりであった。
キ51は結局2型の開発が間に合わず1型が戦線に投入されたのだが、最大のライバルたるIL-2より先んじての登場のため、直接のライバルはJu-87とHs129のみ。
正直言ってどちらも大した敵じゃない。
しかも北部戦線にはどちらも姿を現さないためマンネルハイム線においては絶大なる戦闘力を発揮。
今のところ皇国で最も評価が高いのはこの2種。
まあ百式攻はまだマシだ。
今一番悲惨なのはキ43だ。
百式戦は戦う敵がいない。
対地攻撃は不可能ではないが襲撃機ほど得意としてない。
せっかく海軍との統合作戦によって40機ばかり持ち込んだのに、Bf109がまるで姿を現さないせいでスピットファイアと共に王立国家の軍基地で待機ばかりしているという。
それもそのはず。
第三帝国は航空戦力を温存。
共和国を攻め落とすまではBf109はそこまでの数が投入されない。
西方電撃戦は2ヵ月後。
それまで第三帝国は消極的な展開に留まっている。
そもそもが現状で北部戦線にて消耗するのは得策ではない。
俺ですらわかることだ。
戦争においてはある程度一気に数を整えて作戦を行わなければまるで効果はないからな。
それにやられるとわかって貴重な戦力を消耗する意味もない。
こちらにはBf109ですら追い回せる双発機と、Fw190とまともに戦える制空戦闘機がある。
それでも性能確認ぐらいはしておきたいのだろう。
だからこそたまにBf109の小規模部隊が現れる。
なまじ航続距離が短いせいで滅多に現れないが。
キ43はスピットファイアと共にその時を待っている状態にあるものの、普段やってることといえばスピットファイアとの模擬戦闘。
すでに少数が先行量産されたMk. IIと戦っているが、なまじ馬力が馬力だけに最高速度も運動性もこちらの方が上。
ただしスピットファイアは液冷のためにより高い高度を飛ぶことが出来、高度を高くとって降下加速を利用されると巴戦になることがたまにあると言う。
さすが本家本元の王立国家のパイロットは、どこぞの国の奴らのように運動性を活かした格闘戦を挑むことはなかったか。
そんなのやった日にはやり直す前の零ですら倒せる程度の機体だ。
それで大量のMk.Ⅴを落とされてNUPなどから冷笑されたことがある。
P-38の件があるのに笑うのかと言いたいところだがそれはさておき、スピットファイアの恐ろしさは、高い最高速度とそれを活用した運動性による一撃離脱にある。
本家本元は一撃離脱と格闘戦を使い分けていたと聞く。
皇国陸軍の中でも腕の立つ者達が集められてユーグに向かったが、あちらのパイロット達はある程度性能を把握できていたというわけか。
Mk. IIの最高速度は605km。
ただし高度9000m以上でも605km出せるので高度が上がれば上がるほどキ43は不利となる。
俺はコストが上がるので排気タービン装備型の開発に難色を示していたが、華僑やユーグでの状況から上層部から必要性を訴えられ、現在本格的な排気タービン装備型の、キ43甲という機体を開発して試験飛行を行わせている。
機体自体は大したものではないので2週間で完成させたものだ。
キ43甲は運動性がやや低下した一方で破格とも言える高空性能を獲得。
高度上昇力も大幅に改善。
完成したばかりのハ43-Ⅱを装備し最大出力1780馬力という単発機としては圧倒的ともいえるパワーを獲得。
機体が重くなったせいで運動性がそれなりに低下したが燃費は改善した。
理由は本来ならもっと馬力を上げられる所あえて上げなかった分、燃料調合を調整して燃費改善による航続距離の増加を狙ったため。
ノッキングしない信頼性を確保した状態で燃費を向上させた馬力が1780だったのだ。
おかげで航続距離は約15%ほど増加した。
その分、燃料を減らせるがタンク容量を減らす意味は無いため、そういう調整は前線で任意にやってもらう。
そんなキ43は現在、12.7mm×2の丙と12.7mm×4の乙があるのだが、運動性低下を最小限とするため丙と同じく甲は12.7mm×2とする予定。
エンジンのパワーアップが果たされれば12.7mm×4とするが、なるべく運動性は下げたくないのだ。
それにP-38との戦闘も見据えて最高速度も欲しかったというのもある。
最高速度は647kmを記録。
現時点での量産配備された単発戦闘機としては最速といって過言ではない。
元々搭載も考えて設計していたためにすぐさま完成し即座に甲型の生産が開始されたのだが、1機に対するコストは30%も上昇してしまった。
だが、上層部の言を借りるなら今後を見据えて今必要な機体は甲であり、丙や乙ではないとの事。
それもこれもP-38というやや想定外の敵の登場によるもの。
百式戦でペロハチと戦う気などなかったというのに。
だからこそ百式攻の状態改善を早々に行わねばならんのだ。
キ43もとい百式戦でもどこまで戦えるかわからないしな。
今後こういう敵が増えてくる以上、キ47を万能戦闘機として完成させる。
そんな俺の目の前に今あるのは百式攻にハ43-Ⅱを装備させたもの。
ハ43-Ⅱの飛行試験用に調達した機体だ。
この機体、馬力は片側1900馬力と2基で40馬力も増加したのに、こいつも最高速度は634kmを越えないという。
もはや機体に根本的な原因があるとしか思えない。
何度も乗っているテストパイロット達は違和感や不具合など無い述べていた。
ならば速度はもっと出るはずなんだがな。
誰に乗ってもらっても原因がわからないなら、自分で乗って飛行してみるしかない。
何度かキ47の副座型には搭乗員として乗ってるが、ここはあえて高高度から降下して状態を見よう。
他人を乗せて意見を伺っても状況は改善しない。
もう迷ってる時間もないのだ。
◇
その日は雲１つない晴天だった。
遠くに佇む富士がよく見える。
きっと夕方には美しいシルエットが見えるだろうな。
電熱服を着込んだ影響で体は動きづらいが操縦に問題が出るほどじゃあない。
自分で一から設計した機体を自ら操縦するというのは……これが生まれて初めてか。
各部の働きは概ね計算通り。
現在高度1万。
エンジン出力は8割。
ここから800km台まで降下加速しつつ気流の動きを見る。
機首を下げて降下。
500km台後半だった速度は瞬く間に600km台へ。
そして630、40、50と降下による速度が増加していくのが計器だけでなく体感でもわかる。
650kmの時点で一旦水平に近い状態に戻り周囲を見渡す。
妙な気流の動きがあれば目で見ればわかる。
しかし特に問題は無い。
高度7000m。
ここからさらに降下。
速度は700km台を越え、800km近くまで出る。
その時であった。
僅かながらにプロペラの動きがおかしい事に気づく。
まるでピッチ変更したようなプロペラの残像の揺れを確認する。
「そうか……これか！」
ようやく原因に気づいた。
原因は胴体じゃない。
プロペラだ。
間違いない。
俺の計算ミスか、計算外の何かがプロペラで発生している。
多分それが原因で速度が出ないんだ。
馬力換算ならすでに655km/hは出てないとおかしい。
それが出ないなら推力自体に問題がある。
俺は急いで立川に引き返し、この機体を用いて新たな実験を行う事にした。
◇
立川に戻った後はすぐさまこの試験機を用いて地上にてエンジンテスト。
エンジンを限界まで動かし、さらにそこに強い気流をあてがう。
すると空中で確認したのと同じくプロペラにゆらめきのようなものが確認できる。
その光景を見た俺はすぐさま設計室に戻って計算書を見直す。
シャフト類は2000馬力強まで対応できるようにしているはず。
だが何かが原因でプロペラがうねっている。
考えられる原因としてはプロペラの回転トルクかもしれない。
キ47はどちらも同じ方向にプロペラが回転。
これをプロペラ本体と胴体側で制御して調整していた。
こいつが良くないんじゃないか。
プロペラ用のシャフト類が高速回転時にうねって
プロペラが本来の性能を発揮できてない。
ならば答えは簡単だ。
これをやめてしまおう。
双発機においては逆回転するエンジンを作るのが面倒だからと、この時期の機体は大半が同じ回転をする。
それこそ俺がライバルとして認識しているP-38など、NUPを中心に逆回転双発機が少数ある程度だ。
NUPは回転トルクが偏るのをとにかく嫌っていたが、左右同一方向にすれば当然不均衡な風の流れを発生させる。
プロペラにどういう状態を発生させるかというと、業界用語ではPファクターと呼ばれるものが発生。
Pファクターとはヘリコプターが水平飛行するためにも使われる理論。
風は常に真っ直ぐ向かってくるとは限らない。
故にプロペラには常に均一に風が当たるわけじゃない。
ヘリコプターはそれをあえて制御することで水平飛行を行うもの。
だが現在の航空機はここまでリアルタイムにピッチ変更はしない。
そういうのを行うのは70年後ぐらいになってから。
燃費改善などを目的に、リアルタイムでタービンのピッチを変更してエンジン制御するようになる。
ただ、その頃のプロペラ機もそんな事をしているとは聞いていない。
流体力学的な効率によってプロペラがヘリコプターほど長く出来ないからだ。
ヘリコプターが基本的に時速300km以上出せないのは、そもそもが揚力と推力を引き出すために長いローターとしている所にある。
これが故にどうしても速度的限界がある。
運動性に極限まで割り振った翼と言い換えてもいい。
一方航空機は600kmを平然と越える。
だからプロペラはより効率的な形状と長さになる。
しかしそれは均一に風が当たってこそ。
当然均一に当たらない状況など多々発生する。
それでも単発機だと微々たるもので、大きな影響を及ぼすことは少ない。
しかし双発機になると話は別。
同一方向にプロペラが回転すると機体を水平飛行させた場合、おのずと回転方向と同じ側のエンジンの方が推力が高まってしまう。
プロペラで掻き分けた気流の流れはややズレるようになるからだ。
つまり右回転なら風は右側へと流れると言うわけ。
そこで双発以上の航空機の場合は様々な方法でこれを制御しようとする。
当たる風は常に均一ではない一方、推力発生機構は2つ以上あるため無視できない影響を及ぼす。
１つ、垂直尾翼の位置を微妙に斜めに設置する。
これは単発機でもよくやる手だ。
この頃の航空機は大半がこれで解決しようとしていた。
当時の詳細な設計図を基に高精度な3DCGで作ったゲームだと、なぜか三人称視点で真後ろから航空機を見ると常にラダー操作しているように見えたり、ステッカーやスキンがズレたりするのはこれが原因。
実際に位置が左右で違うんだよ。
昔のゲームの同一機体が左右対称なのは3DCGが作りやすいからそうしてるだけ。
3DCGの場合は片側だけ作って左右をくっつけて描写とかやって処理を軽くしたりするからだ。
だが、高精度な3DCGが出来るようになって設計データをそのまま再現できるようになると、左右非対称具合がゲームでは一目瞭然となる。
ヤクチアが作ってたゲームなんか再現度が顕著だったな。
他にも制御方法はまだある。
1つ。垂直尾翼にPファクター制御のための小型のトリムタブを別途装着。
これは未来の最新鋭機でよくやる手。
Pファクターは左右逆回転でも発生するわけだが、これを効率的に処理するために、垂直尾翼の先端に小さなトリムタブを装着したりする例と、機体後部に小さな垂直尾翼や水平尾翼を作って制御しようとする。
高性能なセンサーを活用したコンピューターによる精密制御による賜物で、半世紀以上経たないとこの手法での処理は出てこない。
最新鋭の航空機は尾翼の先端がさらに別途稼動するという、二重尾翼みたいな状態になっているのが極めて多いが、Pファクター制御ならこの小さい尾翼だけで十分だというわけだ。
フラップほどの制御も必要ない。
１つ、プロペラピッチを左右で変更する。
ヘリコプターでは盛んに用いられるが航空機でもよくやる。
この時代の双発機においても左右で別々のピッチ角にするのは当たり前に行われた。
未来の最新鋭の航空機はファンやタービンにぶつかる気流の具合を常にモニタリングできるため、タービンブレードそのものがピッチ角を調整するようなタイプもある。
G.Iの最新作GI9Xなんかは、ヘリコプター並みの制御を前面のファンや後部のタービンでリアルタイムに行うと言う、技術屋をして"頭がおかしい（いい意味で）代物"――となっていた。
ショックコーンとかそういう存在でがんばるより、タービンブレード側のピッチ角をブレード1枚単位で調節する方が、よほど効率がいいらしい。
言いたい事はわかるが、それを高精度に制御できるコンピューターとアルゴリズムの精度が完璧すぎる。
羨ましいぜ……それを開発する頃にゃ90代だ。
20年ぐらい若かったら俺もそんな世界でエンジン設計に関わりたかった。
構造自体を公開してくれたから、俺が死んだ後のジェットエンジンはどんなものになるのか想像しても想像しきれなくて、GI9Xの構造を見た時に悔しくて仕方なかったよ。
……と、こんな感じで航空機とは多かれ少なかれそんな構造が当たり前だ。
例えエンジンの回転を左右反転させてトルク制御を行っていたとしてもエンジンが複数あるとそれだけ機体は影響を受けると言うわけだ。
水平飛行といってるが翼が水平配置じゃなかったりするように、尾翼などの位置を調整して回転トルクを相殺している。
キ47の場合は胴体構造の調整は最小限でエンジン側での調整が大きい。
具体的には左右のプロペラで作動時のピッチ角が違う。
プロペラの回転が時計回りのため右側のエンジンの方がピッチ角が若干浅い。
こうする事で絶妙な加減に調整していた。
しかしそれでも600km以上の高速域になるとPファクターが増大。
ピッチ制御だけではどうにもならない。
高空でピッチ制御を試みたが駄目だった。
地上試験でもやって見たが駄目だ。
様々な試験を通してわかったが、エンジンの二次振動とPファクターの増大によって発生したプロペラのたわみが、最高速度に大きく影響を与えていることがわかった。
これを改善する方法は１つ。
逆回転のエンジンを作る事。
丁度二式大艇のために逆回転エンジンを用意してくれって川東が頼んでたし、四菱に大至急逆回転エンジンをこさえてもらおう。
機体構造も見直しだ。
エンジンの回転を逆にするのはそんなに難しくない。
2月ほどで完成するはず。
ついでにプロペラ構造も見直しだ。
どうも3翅プロペラが良くない気がする。
今後の高速化も考えて4翅にして高速回転中のうねりを発生しにくくしよう。
1枚あたりの仕事率を下げて4枚で仕事させるようにするんだ。
これでプロペラの負担は減るはずだ。
