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複葉機

ふくようき

単葉機と異なり主翼が2枚以上ある飛行機
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複葉とは

黎明期、つまり飛行機の実用化当初はエンジンも非力で、必要な揚力を確保する為にはの面積を大きくする必要があった。だが大きな主翼を付けようにも、当時は木製フレームに帆布を張った、強度の弱いものだったので限度がある。

そこで主翼を2枚付けるというアイデアが生まれた。これは胴体のほぼ同じ場所から生やしてあり、重心を乱さないようにしてある。さらに主翼の間には柱やワイヤーを張って強度を保ち、これで非力なエンジンを補うようにした。この形式なら単純に翼を増やせば揚力は増えるため、3枚生やした三葉機の例もある。

エンジンの発展と揚力のバランス

1930年代には金属の単葉機が一般的になった。
これはエンジン技術がより発展し、主翼が一枚でも十分な揚力を発生させるようになったためである。揚力とは突き詰めれば「主翼の上下に発生する気圧差」に根差すため、飛行速度が上がれば同じ翼面積でも多くの揚力を生み出す事ができるのだ。

これに注目したのが、のちのB-29B-26(マローダー)である。思い切って飛行速度を高く設定し、それだけ飛行性能を高める事に成功したのだ。高めの飛行速度にあわせると、同じ揚力を発生させるにも主翼面積は少なくでき、主翼の面積を少なくする(=翼面荷重を高くする)という事は主翼を小さくできるという事でもある。

主翼の面積はあればあるほど良い、というものではない。
揚力とは空気抵抗でもあり、また大きな主翼を支える強度も胴体・主翼そのものに必要とされる。
こうしてエンジンの性能が良くなると、揚力と性能のバランス点は他に移っていった。

高翼面荷重と事故率

B-29とB-26を例にあげたが、翼面荷重が高いという事は低空・低速の安定が悪いという事でもあり、この2機種は離着陸での事故は多かった。とくにB-26は評判がわるく、乗員には『毎日1機は墜落する』だの『未亡人製造機』だのと言われた。

その後の複葉機

第二次世界大戦にはほとんど単葉機になったが、日本軍イギリス軍などで複葉機の使用例があった。とくに零式水上観測機ソードフィッシュの活躍は有名で、その戦績は無視できない水準にある。

またソビエトでは、女性パイロットで編成された部隊が旧式の観測機に爆装を施し、夜間に爆撃を繰り返した。夜間なので戦果は期待できなかったが、爆弾が炸裂するたびにドイツ兵は叩き起こされる事になり、これにより戦闘力低下に寄与したという。なお、このさい敵に察知されないようにわざとエンジンを切り、無音でドイツ側陣地に近づいたさまを魔女にも例えられ、『魔女飛行隊』との異名をさずかることになった。

現代では曲芸用や農薬散布用といった民間用途の航空機で使われているが、小型UAVでも使用されている。また、超音速飛行時における衝撃波、騒音、造波抵抗を低減する超音速複葉翼理論も研究されている。

超音速複葉翼理論

これは2枚の主翼で翼間の衝撃波を相殺し、空気抵抗を大幅に低減するという理論である。
もちろん問題点はあり、
・超音速でないと効果がない
・迎角がつくと上下の位置関係が崩れ、バランスが崩れてしまう
などの問題がある。現在は数値流体力学を応用し、実用化への研究が進められている。

有名な複葉機

  • ライトフライヤー号

日本軍

イギリス軍

フランス軍

イタリア軍

  • フィアットCR.42:主力戦闘機の1つ。

現代

  • ピッツ・スペシャル:曲芸用の複葉機
  • グラマンアグキャット:農業用複葉機
  • マイクロファルコン:偵察用無人機

関連タグ

飛行機 戦闘機 第一次世界大戦
箱型変型結合翼 ボックスウィング
X-49ナイトレーベン

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