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フェアリーロートダイン

そらとぶぱんじゃんどらむ

フェアリーロートダインとは、妖精の国からやってきたヘリコプター型妖怪である。
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概要

イギリス航空機メーカー、フェアリーアビエーションが発表した旅客用ヘリコプター
「世界初のVTOL旅客機」という触れ込みで発表された。
が、通常の航空機と比べて運航コストが高くなることや、操縦が難しいなどの難点を幾つか抱えていたため試作機のみの製造で終わった。

メカニズム

ロートダインは普通のヘリコプターとは一風変わった・・・いや、もう素直に言おう。ヘリコプターの常識を全力で蹴り飛ばしたような機体である。
そんじょそこらのヘリの常識が通用しない。
まず、本機のローター(回転翼)は離着陸にしか使わない。
巡航時には主翼に装着されたターボプロップエンジンで推進する。
このときローターはニュートラル状態となり、前進中の風圧で回転して揚力の補助をする。
そして一番の問題がローターの駆動方法。
実はロートダインのローターは機体内のエンジンで稼働するものではない。
ではどのようにしてローターを回すのか。
なんとローターの先端に小型のジェットエンジンを付けて、ジェット推進で回転させている(チップジェット)。それなんて例の英国式自走爆雷
一応断っておけば、チップジェット自体はフェアリー(ってかイギリス)の専売特許というわけではない。ドイツではフォッケウルフ社が「トリープフリューゲル」でチップジェット方式の回転翼を採用しており(ちなみに同機はチップジェットで回転するローターを持つテイルシッター式VTOL戦闘機という、イギリスも裸足で逃げ出すような凶悪な発想の機体である)、またアメリカに於いてはエジソンが考案したヘリコプターがチップジェット方式を採用している。
ちなみにチップジェットは見た目と発想が変態なだけのシステムではなく、機体内のエンジンでローターを回すわけではない(言い方を変えれば、ローターは機体とは独立して「自転」していると見ることができる)ため機体にかかる反トルクを打ち消す機構が不要になるという利点もある。
しかもこれで48人の乗客を乗せることができるという計画だった。
実用化さえされていれば色々な意味ですごい飛行機になったかもしれない。

で、どうだったの?

正直に言おう。
失敗した。

ロートダインが失敗したのには幾つか(っていうか幾つも)理由があるが、致命的となったのは以下の点と思われる。

  • 運航コストが高くなる
ヘリコプターを含めた「垂直に離着陸できる飛行機」は、概して一般の固定翼機よりも運航コストがかさむ。
これは「翼が生み出す揚力で浮き上がる」のではなく、「エンジンの推進力やローターを使い重力に逆らって無理やり機体を浮上させる」ということに原因がある。
固定翼機のエンジンの出力は、実は機体の最大離陸重量(機体そのものの重量・燃料の重さ・乗客や積み荷或いは武装などを含めた上で、その機体が飛び上がることができる最大の重量)よりも遥かに小さい値で事足りる。
これは固定翼機の場合、機体を実際に浮き上がらせるのはエンジンの推力ではなく翼が発生させている揚力であることが理由である。
固定翼機を浮き上がらせるためには、結論だけ言ってしまえば「翼が機体を浮き上がらせるのに十分な揚力を発生させらせる速度まで加速できればいい」ということである。
さらに言ってしまえば、機体を前進させるために必要な力は機体重量とイコールではない。機体重量よりも小さい値でも十分なのである。物理の実験で「ゲンコツを力を入れて重ねあわせていても、横にずらすだけなら指一本でも動かせる」というのがあるが、あれと同じだと思っておけばいい。
そういうわけで固定翼機の場合、エンジンの(合計)推力は機体の最大離陸重量よりもかなり小さい値の場合が多い。例えばボーイング747の場合、最大離陸重量は300t~450tとなっているが、一方でエンジンの推力の合計は80t~100tくらいしか無い。これくらいで十分飛ばせるのである。
一方で垂直離着陸が可能な機体の場合、揚力に頼らずに機体を直接推力なりなんなりで浮き上がらせるためにエンジンの出力は機体の重量を上回る必要がある。もっとはっきり言ってしまえば、エンジンの推力>最大離陸重量にする必要がある。
このため実験機や比較的小型となる戦闘機、或いは個人用の自家用機ならともかく、大きなペイロードを要求される輸送機や旅客機では垂直離着陸には非常に大きなパワーを要する。
勿論、大荷物を担いで浮上できるだけの出力のエンジンともなれば、その分エンジン自体も大型化・重量化する。さらにその、自身の重さに打ち勝つだけの出力のエンジンが要求され・・・という悪循環になってしまう。
エンジンの出力が大きくなれば、その分燃料を食う量も増える。つまり燃費が悪くなる。燃費が悪いということは必然的に運航コストが上がるということでもある。

  • 騒音が大きい
旅客48人+操縦士2人の計50人を乗せて垂直に上昇できるだけのエンジンともなれば、その分騒音も大きくなる。
厄介なことにロートダインが発表された時代は、丁度騒音が社会問題化していた時期であった。

  • 操縦が難しい
ロートダインは「操縦が難しい機体」との評を得ている。
これは、ロートダインが「ヘリのようでヘリでない、固定翼機のようで固定翼機でない」という変な機体なので、操縦に関してはヘリ・固定翼機どちらの常識も通用しないためだと思われる(編集者による推測)。

  • 最高速度が遅い
ロートダインはいわゆる複合ヘリコプターに属する機体である。
複合ヘリコプターとは、一般のヘリコプターのようにローター1つで浮上・前進・後退・旋回を行うのではなく、ローターとは別にプロペラやジェットエンジンなどの推進装置を搭載して「浮上はローターで、推進は推進器で行う」というタイプのヘリコプターである。
シューティングゲームケツイ」の自機を想像してもらえばいいだろう)
複合ヘリコプターということで、通常のヘリコプターよりも高速で巡航することが可能になるという触れ込みもあったが・・・、速いと言っても最高速度は約340km/hであり、新型のプロペラ機やジェット機と比べると相当な低速である。飽くまで「普通のヘリよりは速い」という程度であった。
最高速度が遅いというのは数字だけの問題ではなく、「航空路上での扱いに関して様々な苦労を強いられる」という結果をもたらしかねない。
最近の例としても、エアバスの大型旅客機・A340が他の機体と比べて巡航速度が低速なために「A340専用航路」を設定する必要を迫られるという事態を招いている。
「他の機体と比べてほんの少し遅い」だけの機体でもこんな事態を招きかねないのに、戦闘ヘリに毛の生えた程度の速度しか出ないロートダインを同じ航空路で飛ばした日には大混乱は必至だというのは想像に難くない。

以上の弱点が露呈したために、試作機1機を製造しただけで製造・開発が打ち切られた。

関連タグ

飛行機
ヘリコプター
旅客機
英国面

パンジャンドラム - ある意味親戚。

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