*サイトがハッキング被害か？ダウンしてしまい、３週間更新できませんでした。幸いサイトは復活したので、その間投稿できなかった記事を徐々に掲載して、最終的にはこれまで通り週１投稿のペースに戻ります。
ここでの飛行機とは、ピストンエンジンでプロペラを回して飛ぶ飛行機のことです。そして、ラジエターは、以後冷却器と呼ばせていただきます。
さて、飛行機にとって何が一番大切かというと、「速度です」。
高性能な飛行機ほど速度が速い。高速にこだわるあまり、低速では最低の安定性さえ確保困難で、着陸事故続発、という機種さえ大量生産されたほどなのです。（例：F４Uコルセア。なぜこの飛行機が「後家製造機」の殺人機械となったかはこちら→プロペラの話）
で、スピードを出すためには
①とにかく大馬力のエンジンが欲しい
②そして、とにかく空気抵抗を減少させたい
この２つが重要になります。
①の場合、基本は機体を小さくして、でかい（強力な）エンジンをつめばよい。という事で、こんな飛行機が生まれました。
https://ocoze.net/pulamo/02tannyou/32/GB-R1/GB-R1.html
空飛ぶビヤ樽、ジービー・レーサー
同じような思想で生まれた飛行機では、ドイツのBF109があり。
ほっそりしています
両者を正面から見ると、こんな感じ
Bf109は、ジービーに比べ著しく前面投影面積が小さいことがわかります。
流体力学上、空気の抵抗は速度の2乗に達することがあり。ジービーは巨大な機首で、まるで空気抵抗を増やしたくてしょうがないみたいになっちゃっています。一方Bf109 のほうは、ほとんどプロペラしか見えないほど胴体を細く洗練させることに成功しています。
なぜこうなるのか？
要するに、エンジンです
ジービーの星型エンジン
http://www.neam.org/shell.php?page=engine_collection_detail&name=pwr1340rt
Bf109の倒立V型エンジン
https://artsandculture.google.com/asset/aircraft-engine-daimler-benz-db-605/YgGvoPOt-GxU-Q
ジービーは空冷なので、すべてのシリンダーをあえて風上にさらして放射状（星形）に配列するしかなくなり。まるで大きな盾を風上に掲げて走るみたいになってしまっており。
https://ja.topwar.ru/164597-vizantijskij-soldat-v-polnyj-rost.html
一方、液冷のほうはシリンダーそのものを直接外気に当てる必要はなく、シリンダー配置もなるべく前方投射面積を小さく、すなわち直列・V型にできる。
この差が両者に如実に表れていたのでした。
いきおい、高速機のエンジンは液冷式になり。世界の代表的な戦闘機は多くが液冷式です。例外は日本とアメリカで、日本の場合は液冷式エンジンを作る技術がなかった（アツタエンジンとかは頑張った。でもメンテの能力もなかったので結局だめだった）ので、零戦とか五式戦とかでしのぎ、アメリカの場合は、空気抵抗なんてどうでもいいわみたいなバケモノ高出力空冷エンジンをいくらでも生産できたので、みみっちく液冷式にこだわる必要がなかった、ということでした。
日本はどうしようもない相手と戦争をしたもんですねーイタリアも日本と似たような状況ながら、ドイツがお隣で、DB601エンジンの輸入やアルファロメオでのライセンス生産がうまくいったらしい。
液冷式が機首を細くするための「魔法の杖」がラジエターすなわち冷却器です。
冷却器が、空気抵抗をエンジン全体のかわりに引きうけてくれるので、投影面積を著しく減少はできるが、しかし少ないとはいえもろ空気抵抗の発生源となるわけで。
同じエンジンでも、冷却器配置の差で性能に差が出てしまうため、各国で、どこにするか四苦八苦し。以下が生まれました。
①アゴ型
一番古典的というか、自然というか、手抜きの配置です。
代表的な例が、P40
https://br.pinterest.com/pin/135952482491522774/
機首直下に、大きな衝立を立てているみたいで、残念な配置です。せっかく液冷式にしたのに、機首がぶっとくなってしまい。ジービーとあまり変わらなかったりして。。。
ぶきっちょなP40は、性能もそれなりになってしまい。性能より「シャークノーズ」で有名になってしまいました。
シャークノーズ
もっとも、試作段階では、もっとほっそりしていました。
Public Domain
でも、実戦投入でパワーアップを余儀なくされ、エラじゃなかったアゴも巨大化せざるを得なかったという事情があったらしい。
でも、アゴがでかくなりすぎて、横風を食らったときなどの直進性に問題があったのでは？なんて、心配してしまいます。
一方、アゴ型で大成した飛行機に、スツーカがあります。
https://www.the-blueprints.com/blueprints/ww2planes/junkers/78640/view/junkers_ju_87_stuka/
上から下へ、改良型になっていきます。
初期型では、アゴがにょきっと突き出していますが、次第に洗練され、機首から翼よりに移動しています。
ただ、この飛行機は、地上の兵隊やタンクをやっつける急降下爆撃機なので、水平飛行でのスピードはあまり要求されてなかったりして。ははは
急降下爆撃機なのにスピードを求められた機体に「彗星」があります。
http://www.gahoh.net/traffic/ww2/profile/D4Y-J1N/index.php
スピードだけでなく、格闘戦も可能という神のような飛行機でしたが、やはりエンジンメンテがうまくいかず、あまり活躍できなかったようです。
注目は、アゴの後縁が胴体と一体になっているところで、気流をうまく整えています。この場合は、もともと機内に爆弾を格納するため、胴体が下に膨らまざるを得ないところを、冷却器のカウルとうまく組みあわせたのが成功の要因らしい。
②翼内格納型
代表がBf109。でも、初期のB型はアゴじゃん？だったりして
https://www.worldwarphotos.info/gallery/germany/aircrafts-2/bf_109/early-bf109b/
その後翼の下面に移して、おなじみの姿かたちになりました。
https://www.wingsykits.com/wp-content/uploads/2021/02/D5_07.jpg
この方式はライバルのスピットファイアでも採用されており。
スピットファイアの流れるような機首。（Pixabay無料画像）
個人的にはこの形式が最適と思っています。
その理由は？
「かっこいいから」
飛行機乗りの格言の中で「美しい飛行機は性能も優秀」というのがあり。単に笑い話でもないですよーただ、空力屋さんから「負の気圧を発生させる冷却器を、よりによって高い気圧を発生させなければならない翼の下面に設置するなんて論外だ！」なんて意見もあるそうです。ははは
③胴体下面
ハリケーン、飛燕、イタリアのレジアーネ が採用した。
https://www.imgmsplus.com/item/93000/93901_1.jpg
https://br.pinterest.com/pin/774478467149005186/
https://i.pinimg.com/originals/79/72/72/797272f92d00bdaba1c32f7536f3d727.jpg
飛行機の機体表面では、空気に粘り気が生じ、機体に張り付くようにして流速がぐっとおちる境界層という流れの層が生じます。
境界層は、機首部分はほとんどなく、機体の後ろに行くにしたがって厚くなり。主翼直下の胴体では、機体表面から１０センチ前後の厚さになるらしい。
というわけで、おなかに突き出た飛燕の冷却器空気取り入れ口は、大きい割には境界層すなわち機体から１０センチくらい（空気取り入れ口の高さの３分の１くらい？）までの空気はあんまり入ってこず、冷却の足しにならない、という残念なことになってしまい。
飛燕の冷却器
http://www.green.dti.ne.jp/microkosmos/IMG_42031.jpg
もちろんこれはイタ機であろうが同じです。
一方、機体構造上は、うまく主翼主桁（と胴体の接合・貫通部） とかを避ければ、翼内とかに比べて設置しやすいらしい。
こうした胴体下面の流体力学的な特性を逆手にとって、うまく利用することで、優秀な冷却機構を設置することに成功したのがP51。
高速の気流が入る場所まで空気取り入れ口を下げて機体下面からはなし、境界線の気流は渦が発生しないように流線形の「支柱」を整え。
空気取り入れ口をあえて機体から離しているのがよく見える一枚（Pixabay無料画像）
さらには、取り入れ口は小さめ、中で広がるようにして、空気の膨張・拡散？で、最適な速度・気圧でラジエターに当たるようにしたうえで、さらにはダクト出口のフラップを適切に開くことにより、ダクト内外の気圧差で冷却器からの空気をジェットみたいに噴出、抵抗を低減できたというから完璧ですねー
http://www.warbirds.jp/data/us/htm/p-51s.htm
大きく開いたフラップに注目。
取り入れ口を境界層の外に持っていく手口は、ハリケーンでも見られたようです。この辺米英の科学先進国はやっぱり違いますねー
でも、個人的には、グッピーみたいなP51のおなかはかっこわるーい！ぶきっちょだけど高性能、という例外と思います。ははは
https://www.kagoshima-kankou.com/guide/52782/
グッピーというより、タツノオトシゴかもしれん
３０００字を越えたので打ち止め。
最後に、ぼくが乗っている軽飛行機も、ぱっと見は空冷ですが、実は冷却器もあったりして。
風防近くのスリットに注目。この中に、いかにも旧式な、さえないラジエターが収まっています
エンジンヘッドは液冷、シリンダは空冷とすることによって、液冷の安定した温度管理と、空冷の整備性を合わせた今ふうのエンジンです（ROTAX912、80Hp）。エンジンの上に冷却器という珍妙な組み合わせですが、上昇時に加熱気味な以外は、とてもよく作動してくれて、満足です。
ではでは。
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