ピストンエンジンのジェット機

みなさんは、飛行機といったらどんなのを思い浮かべるでしょうか。

例えばジャンボジェットとか、F35とか。

あるいはセスナとか。

飛行機には、ジェット機とプロペラ機の２つのグループに大別することができるのでした。

ちなみに、ぼくが自家用機を買ったころ、友達（もどきもふくめて）は、

「わあああ―見せて見せて―」と大騒ぎし。

でも、見せたら

「なんだプロペラ機じゃん」

とたちまちつまらなさそう、拍子抜けした、となってしまうのでした。

どうやら、自家用機というのはサイテーションとかのことだと思っているらしい。

サイテーション https://disciplesofflight.com/final-cessna-citation-mustang/

 

 

なるほど、ビジネスジェットで優雅な、というか。

そんなのが「PHENIX JET」という国際オペレータ―のホームページに乗っていたので、抜粋します。以下、写真含め「https://www.phenixjet.com/jp/business-jet/」からの抜粋です。

◎機内を独り占め。ラグジュアリーで快適な旅を

ファーストクラスを超越したラグジュアリーな機内空間において、従来の民間便では味わえなかった快適な時間を過ごすことができ。機内で高速Wi-Fiを用いた動画視聴や電話も可能となっています。

フライトの最中には、客室乗務員が用意したベッドで眠ったり、シアタールームでゆっくりとくつろぐなど、友人や家族とも充実した時間を過ごすことができます。

 

 

◎お好きな料理をお選びください

お料理の種類からお酒の銘柄に至るまで、メニューはすべてお客様のご希望に沿ったものとなり。有名なシェフとも提携し、様々なお食事をお客様にお楽しみいただけます。

 

でも、実態は単発ピストンの２人乗り軽飛行機。「ドアは閉めてもすきま風」ということで、どへーずっこけ、となったのだと思います。

夏はそこそこ涼しいですが、冬は殺人的な寒さになるため、

ユニクロのももひきが必須です。

 

 

確かに、ジェット機の方が高級ちっくというのがあることはあるが、プロペラ機ももっと見直されてもいいとおもいます。。。。

 

茶番が長くなりました。

飛行機は「噴進式エンジン」のジェット機と、「ピストンエンジン」のプロペラ機に大別することができます。

そもそも飛行機が前に進むために、エンジンの動力をどうやって大気に伝達するのかが黎明期の大きな課題だった。

自動車ならタイヤが直接地面を蹴るので、車軸をまわせばいいだけですが、空気中に浮かぶ飛行機はどうするのか？

風を動力に変える風車というものがあり。風にまわしてもらうのではなく、エンジンで風車をまわして飛行機が動けるくらいの風を作ればいいや、ということに気が付き。形状をくふうしたらプロペラになった。

ドペリュデサン レーサー

https://www.airliners.net/photo/Untitled/Deperdussin-Monocoque-1913/857292

 

 

プロペラ機が元気いっぱい飛びまわるようになり。

飛行機のスピードが遅い当時はそれでもよかったが、第２次大戦も終盤になってくると、時速７００キロだのといったスピードを出す飛行機も現れ。

もっと速くだ！エンジン出力をもっと上げろ！

エンジン出力は上がりましたが、スピードは７００キロくらいで頭打ちになってしまい。

いくらエンジンパワーが大きくなり、うちわみたいな強大なペラを５翅、６翅だ！とぶん回すようになっても、回るプロペラの先端がマッハちかくだっけ？になると急に効率が落ちてしまい。

プロペラで得ることのできる推力の限界に達してしまったのである。

こまったな、プロペラ以外の推進方法はないのであろうか。

ロケットがあった。これはこれで「秋水」とかそっちの方に一時は発展したが、長じては飛行機というより宇宙開発の方が適していることがわかり。

そのうち、空気の圧縮とか点火によって、爆発的なパワーが生まれることがわかってきた。

ふむふむ。サメがごぼごぼ。。。と水だろうが人だろうが飲み込むみたいな感じで空気を呑み込んで圧縮し。点火、大爆発だ！と噴射するエンジンができたら。。。。

１９３０年代から先進諸国がはっちゃきになってジェットエンジンを開発した。

ターボジェットエンジン　https://hangar.flights/airplanes/difference-between-turbojet-and-turbofan-engines/

 

 

こうして、例によってドイツが世界初のモータージェット機「ハインケルHe178」を開発した、のではなかったりします。

ハインケルジェット機 https://www.fotoarena.com.br/detalhes/foto?id=V320%2F0129&b=spl&ta=imagens

 

 

 

じゃあどこが世界初なの？アメリカ？イギリス？

いやいや、イタリアです。

えつ。。。。

信じられないかもしれません。一見百聞にしかずで、実物は以下の通り。

カプロニ・カンピーニ　http://www.fiddlersgreen.net/models/aircraft/Campini-N1.html

 

 

マカロニ・スパゲッティではなくて、カプロニ・カンピーニです。ちなみに、「棺ピーに」と出てしまい、すべてカタカナにするのに苦労しました。

カッコだけなんじゃね？いやいやちゃんとメカもジェットちっくなのです。

ジェットエンジンに必須の構造としてコンプレッサーがあります。

コンプレッサーは、回転するローターというファンと、ファンですが回転しないステーターによって成り立っています。

https://www.gtsj.or.jp/gasturbin/index.html

 

 

ちゃんと「棺ピーに」にもコンプレッサーがあるのでした。

カンピーニのローター　https://svppbellum.blogspot.com/2018/12/caproni-campini-cc2.html

 

 

そして、もひとつジェットエンジンに必須の燃焼室ですが、こちらもちゃんとあり。

https://svppbellum.blogspot.com/2018/12/caproni-campini-cc2.html

 

 

じゃあ、タービンもあるよね？

うっ！そ、それは。。。

ジェットエンジンは、コンプレッサーで圧縮した空気を燃焼室で爆発させるというものであり、そもそもコンプレッサーをまわさないとお話にならないのであった。

で、コンプレッサーを回転させるのに必須なのがタービン（Turbine）なのである。

も一度ターボジェットエンジンの図解を掲載します。

https://hangar.flights/airplanes/difference-between-turbojet-and-turbofan-engines/

 

 

タービンがないカンピーニ。それって、へそのないネコと同じじゃん。

いやいやカンピーニににもちゃんとへそがあったんですよ。タービンはないけど。

カンピーニの断面図はこんな感じ

https://cz.pinterest.com/pin/9077636727685435/

 

 

まず、コンプレッサーは以下の通り。

 

 

燃焼室はこちら

 

 

そして、タービンの替わりにコンプレッサーをまわしていたのがこいつなのだった。

 

 

その名もファッシーニL. 121/R.C. 40ピストンエンジン。

あれピストンエンジン？はい、これがカンピーニのおへそじゃなかったタービンの役割を果たしていたのだった。

ふつーのジェットをターボジェットとかターボファンとか言うのに対し、カンピーニみたいなのはモータージェットというそうですが、れっきとしたジェットエンジンであることには変わりはなく。

というわけで、真正のジェット機第１号は確かにハインケルですが、モータージェットはカンピーニが世界初なので、この記事には何も嘘は書いていないのでした。えっへん

＊マニアの人へ：コアンダはまた別の話です。おわり

ただ、最初で最後かというとそうでもなく。日本でも桜花のモータージェット化バージョンとかが進められていたし、未来には、もしかして電気モーターでコンプレッサーを駆動するジェット機も生まれるかもしれん？という、意外と希望に満ちたエンジンかも？

では、なぜピストンエンジンによるモータージェットがその後発展しなかったのか。

それは、もう当然ですよね。。。

ピストンエンジンというのは、ピストンの上下動をクランクシャフトで円運動に変える、という実はエネルギーロスが大きく、ピストンヘッドだのシリンダだの重い部品が必須で、飛行機にはじつは。。。。

というわけで、タービンによる、最初から回転運動のターボジェット、ターボファンが現在の飛行機のメインストリームになりました。

じゃあ、なんでセスナみたいなプロペラ機もいっぱい飛んでいるの？

これは、ジェットエンジンのこまった性質によるものです。

その１は、ともかく燃料を食う事。ピストンエンジンでスパークプラグ爆発に使う燃料と、ターボジェットでそれこそ湯水のように燃焼室噴射する量では比較にならない。現在ではターボファンとかターボプロップとかで省エネにがんばってはいる。

その２として、低速でのトルク、加速がぜんぜんダメなことである。軽飛行機とか、短い滑走路で急加速が必要なケースではあまりジェットは役に立たないのであった。

その３として、ジェット機というのは掃除機である。未舗装の滑走路などで土くれや石ころでも吸い込めば、バラして総点検になってしまうのであった。

こうした特性から、軍用輸送機やアクロ機、農業機とかは、まだまだプロペラ機全盛です。

ここまで書いたら、３０００字を越えてしまいました。

ぼくも、いつかカンピーニちっくなモータージェット機を自作して、その辺を飛んでみたいなと思っています。

「秋水」ロケット機　https://hhrrggtt38518.hatenablog.com/entry/2022/11/13/072132

 

 

ではでは