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[1764] ラムジェットの悪夢 投稿者：ＣＯＳ 投稿日：2013/11/09(Sat) 01:28  

アナーキャ様

計算していただきありがとうございます。
亜音速だと悲しいぐらいに圧力が上がらない。
今の所手元の電卓で簡易に推定できる推力はどんなに頑張っても10〜20kgfぐらいのオーダーですね（管の直径：15ｃｍ　インテーク径：7.5ｃｍ　圧力比：1.2　大気圧：1kgf/cm2）
断面積の差(cm2)×圧力の差(kgf/cm2)＝推力（kgf）
この推力のためにどんだけ燃料を食うのだろか。

衝撃波に関して、確かに理解しているのが世界で１０人のレベルでは解ってるとはいえませんね。
例のルディック0.10なんかは超音速の斜め衝撃波を理解していないと作れないデザインという先入観がありまして誤解をしてました、あの形はやっぱり偶然なのでしょう。
（恥ずかしい事に私は歴史についてあまり知らない）

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[1763] 技術展示館 投稿者：アナーキャ 投稿日：2013/11/08(Fri) 22:49  

ささきさん、私もちょっと驚きました。
私の場合、家から自転車で行ける距離にこれほどの施設があったとは…、という感じです。

あ、あの操縦方式、元ネタがあるんですね（笑）。
好みもあるのでしょうが、直感に反する操縦系統になっちゃうんですかね。

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さて、ようやく全部の計算が終わったので、
COSさんから出された疑問、あれでもラムジェットエンジンには使えるのでは？
に対する解答を以下にアップしておきました。

http://majo44.sakura.ne.jp/etc/ram/

結論だけを知りたい、という人のために書いておくと、
何か計算ミスをやってない限り、どうも無理だろうという数字になります。
ついでに、音速以下のラムジェット全般の話にもなってるので、
興味のある人は、見ておいてください。

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[1762] 科学技術展示館 投稿者：ささき 投稿日：2013/11/08(Fri) 06:19  

日本にも意外な穴場があるんですねぇ・・・。
クリスレアC.H.3という機体は知りませんでしたが、「双垂直尾翼」
「ラダーなし」という特徴は ERCO エアクーペ(Ercoupe)という機体によく
似ています。エアクーペは低翼ですが。

エアクーペは「事故を起こさない飛行機」というコンセプトで設計され、
具体的には過失あるいは意図的操作でも失速・スピンに入れない操縦体系を
採用しました。操縦輪がエルロンとラダーを同時に動かすほか、地上では
前輪の操向も制御するそうです。
「失速しない」という売り文句については、おそらく意図的に重心を前寄りに置いた
うえでエレベーターを弱めに設計し、速度が落ちると勝手に機首が下がる
ようなバランスに設計したのだと思います。

wikipediaによればエアクーペは5685機も生産されたそうで、成功作といって
よいでしょう。アメリカのエアショウでも古典機コーナーでよく見かけます。
ただ、同様の操縦体系を採用した機体が後に続かないところを見ると、
「失速・スピンに入らない安全な飛行機」というコンセプトじたいは
成功とはいえなかったようですね。

エアクーペは初飛行1937、量産1940からということなので、クリスレアは
コンセプトも後追いのうえに商業的にも成功しなかったようですね(^^;)

ラムジェットは「最初の無人戦闘機(笑)」ボーイングIM-99ボマークに採用されています。
他にもマイナーな巡航ミサイルや無人ドローンで幾つか採用例があった
ような気が。

ユタのヒルズ空軍基地付属の博物館に野晒しボマークが展示されて
いたので、ラムジェットを覗いて撮ったことがあります。本当にただの
筒にディフーザーがついているだけですね。
ttp://webs.lanset.com/crazy17/tmp/bomarc.jpg

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[1761] なるほど 投稿者：アナーキャ 投稿日：2013/11/05(Tue) 23:27  

COSさん、なるほど、形状的におかしいという先入観があったので、
確かにキチンと計算してませんでしたね。私の手落ちです。
確認の上、十分な圧縮効果があると判断したら後ほど修正します。
ただ、ちょっと今は手があかないので、数日、時間をください。

もう一つの衝撃波についてですが、ブーゼマン翼に関して言えば、
衝撃波と膨張波による、単純な波の打消しですから、
衝撃波研究の一歩と見るのはちょっと無理があるように思います。

1875年にマッハが発見して以降、超音速で衝撃波が生じるのは当時から知られていましたが、
その衝撃波がどんなものかの研究を始めたのは、悲惨な炭坑事故が連発された
1930年代のイギリスで粉塵爆発の研究が始まってからだと思われます。
これは研究に必要な衝撃波管が実験レベルに耐えるものになった、
というのが大きいのですが、その研究成果は、1946年まで発表されませんでした。

私が知る限りで、キチンとした衝撃波の本格的な研究を始めたのは、
戦時中の1942年からプリンストン大のブレークニーだと思うのですが、
この研究も戦争中は発表された様子がありません。

実際、衝撃波に関する本格的な国際会議、
衝撃波管シンポジウム（ISSW）の第1回が開かれたのが実に1955年です。
また、航空機の衝撃波の本格的な解明の第一歩となったウィットコムのエリアルールの発見が1952年ですが、
その理論的解明を行なったジョーンズのレポートはようやく1956年に登場します。
少なくとも、1950年代前半に衝撃波とはどういったもので、どうやったらコントロールできるのか、
を知っていた人間は、世界中を探しても10人と居なかったと思うわけです。

といった辺りが、あの記事の根拠となってますが、どうでしょう（笑）。

********追伸***********
確かに「インチキでは」という表現はあまり良くないと思われますので、
この点は先に修正させていただきました。
既に読んでしまった皆さんも、ご了承のほどを。

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[1760] ラムジェットのインテーク 投稿者：ＣＯＳ 投稿日：2013/11/05(Tue) 22:43  

アナーキャ様

補足しますと実はこの速度域では入口を狭くしても圧縮比は上がらないのでこのインテークが正しかったりします。

適当な条件で計算してみたところ圧縮比は1.222
計算条件は
　　大気圧力：101300Ｐａ（１気圧）　速度:200m/s(720ｋｍ/ｈ)
密度：1.2ｋｇ/ｍ＾3（圧力比が低いので一定と仮定）
　　燃焼室の直径はインテークの約２倍で流路の面積は４倍→速度は1/4になります（密度一定を仮定）

動圧と大気圧の比が1.237なので空気抵抗や重量を考えるとこの辺が適当なサイズなのでしょう。
推力と燃料消費率まで計算するのは面倒なのでこの辺にしておきますね。

何でフランス人がインテークを狭くしたのか？
おそらく彼らが最終的には超音速で飛ぶつもりだったからだと思います。

あとエリアルールの原型と言っていいブーゼマン翼なんかは戦前から理論があったとの話を聞いていますので当時、衝撃はよく分かっていなかったのは言い過ぎでしょう。
学者は知っているが実際に機体を作ってる所まで情報が届いていないような時代だったという事で。

駄作は駄作なんですがインチキは機体が少々かわいそうなので少々強く出てしまいました、気分を害されていないことを祈ります。

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[1759] ラムジェット 投稿者：アナーキャ 投稿日：2013/11/05(Tue) 19:34  

COSさん、感想どうもです。

おっしゃる通り、ベルヌーイの定理から、流体の速度を下げると圧力が上がる、という性質を利用して、
フランスが戦後の一時期、似たような原理のラムジェットを造ってました。
当然、これは非圧縮性の空気の流れが前提ですから、超音速の必要はありません。

ただし、この場合は高速な気流を狭い入り口から導いて、
流速が一気に低下するほどの広い空間に導く必要があります。
写真を見ると分かると思いますが、この機体のエンジンの空気取り入れ口は極めて単純な構造で、
圧力差がでる程の構造にはなってるようには、ちょっと見えないのです。
ここら辺りは、フランスの問題児、ルディックの0.10（笑）とかが、
空気取り入れ口を極めて狭いものにしてるを見ると理解できると思います。

http://majo44.sakura.ne.jp/trip/2011%20london/london13/01.html

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[1758] 亜音速でラムジェット 投稿者：ＣＯＳ 投稿日：2013/11/05(Tue) 18:50  

東京都立産業技術高等専門学校荒川キャンバス（旧東京都立航空工業高等専門学校）の丁寧な紹介ありがとうございます。

流体力学の授業を聞いた程度の知識ですが（構造が専門なので）亜音速でも設計によってはラムジェットが可能ではあるらしい。
ラム圧というのは速度と圧力のエネルギー交換であり速度が遅くなれば圧力は上がる。
亜音速の拡大流路では速度が低下するため圧縮になるらしい。

実際に作っても圧縮比は低く燃費は恐ろしいものになると推測できます。

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[1757] 旅客機 投稿者：アナーキャ 投稿日：2013/11/05(Tue) 00:14  

ささきさん、詳細な解説どうもです。

DC-3とD-47にそんな見分け方があるとは知りませなんだ。
オリジナルの可能性、とりあえず高い、という感じですね。

247、まさか左右で塗装が違うとは思わず、こちら側しか撮ってませんでした…。
ホントに油断できない博物館ですね（笑）…

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[1756] DC-3 投稿者：ささき 投稿日：2013/11/04(Mon) 14:06  

スミソニアン機体の来歴は調べていませんが、カウリングが短いライトR-1820搭載型ですね。
もともとDC-3はR-1820搭載で作られたのですが、ユナイテッド航空への納入時に
エンジン換装を指定されてR-1830を搭載し(DC-3Aと呼ばれる)、これが原型と
なって軍用C-47として大量生産された経緯があります。
ただしC-47にもR-1820搭載型が少数あるので、必ずしもR-1820搭載であれば
民間型として生産された機体とは言えないのですが。

当時ユナイテッドは航空機製造部門(ボーイング)とエンジン製造部門(P&W)を傘下に抱えた
巨大財閥で、独禁法に引っかかって部門毎に別会社に分割されたと覚えています。
そのユナイテッドがB-247に代えてダグラスを購入しなければならなかったのは
ある意味屈辱だったのでしょう。せめてエンジンだけでも同系列企業のものに
換えさせたという事情のようです。
ただしユナイテッドでは乗客乗り降りを機体右側から行う慣習があり、
ユナイテッドに納品されたDC-3 DSTは昇降ドアが右に付いていました。

B-247は戦前アメリカのエアレース界を代表するラスコー・ターナー(Roscoe Turner)が
1934年のロンドン〜メルボルン間のエアレース、マック・ロバートソン杯に
参加したときの機体(No.5 NR257Y)です。ただしライバルDC-2に負けて旅客部門２位でした。
この機体はレース終了後ユナイテッド航空で旅客機として使われています。
スミソニアンの機体は右半分を旅客機時代の塗装に、左半分をレース時の塗装に
塗り分けていたはずです。旅客機時代も地球儀を描いて「これはあの有名な
ラスコー・ターナーがマックロバートソンで飛ばした機体ですよ」という
ことをアピールしていたようです。

レース時の姿については某所でアイコンを描いたときに調べたのですが、細部が
よくわかりません。ターナーもあちこちにスポンサーを募って資金をかき集めた
らしく、機首にはケチャップ会社のハインツにちなんだ「57」のロゴが入って
おり、後部胴体には映画会社のワーナーブラザーズにちなんだ「WARNER BROS.COMET」のロゴが入っていたようですが、後者のロゴは
レース直前に契約成立して慌てて描きこんだらしく、写真がほとんど
残っていないのです(´・ω・｀)
スミソニアン機の左側にも確かワーナーのロゴは入っていなかったん
じゃないかなぁ。

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[1755] 飛行機 投稿者：アナーキャ 投稿日：2013/11/03(Sun) 18:37  

COSさん、OBの方がいらっしゃいましたか。
実は次回の更新は、ちょっと脱線してそれをやろうと思っております。

五反田猫さん、アルファとF2は微妙に見えづらい位置にあるので、私も前回、見落としてました。
アメリカ人の航空産業への思いいれは、日本人の鉄道に対するものに似てるなあ、となんとなく思ったり。

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