日本軍機のエンジンとプロペラについて

日本軍機のプロペラが小さいので、残念だ・・・みたいに書いてあったけど、あれは、設計ミスなのでしょうか?

零戦の栄:Φ3mX3枚
疾風の誉:Φ3.1mX4枚
紫電改の誉:Φ3.3X4枚
雷電の火星:Φ3.3X4枚
キ87の誉+ターボ:Φ3.9X4枚

鍾馗のプロペラ、わかんない。
烈風もわかんない、誉使用時のプロペラもわかんない

コルセアのP&W-R2800:Φ4mX3~4枚
P-51Dのマーリン:Φ3.3?X4枚

コルセアと比較されてましたが、シリンダー径の大きさが違うので、トルクが違うと思います。
それに、エンジンの直径が大きく、有効推力の出せるプロペラブレードを大きく長くする必要あります。
トルクあるので大きいプロペラを選択可能で、大きいエンジンなので大きいプロペラを使わなければならないとも言えると思います。
有効に使えているプロペラの面積、空気抵抗、エンジンの回転数とトルク、プロペラ枚数、ブレード幅など、いろんな観点から見る必要があり、当時の研究者がプロペラ選定で、試験しなかったとは思えないんだけどなぁ。

栄と誉は、同じシリンダーで、シリンダーの量を増やしただけの物だと思うから、まあブーストUPもしてますが、3枚から4枚にするだけで十分じゃないのかな?とも感じます。
Φ3mX3枚から、4気筒増やしただけで、4mX4枚になるとは、とても思えません。
ストロークでも変われば、クランクが大きくなりプロペラを回す力が強くなるかも知れませんが、ストロークは、P&Wも栄も誉も同じっぽいです。

上の情報を見ると、疾風の3.1mよりも、雷電の3.3mの方が疑問です。
火星だとボアも大きく、ストロークも長いのに、紫電改の誉と同じ、3.3mなのは小さすぎる気がします。
P-51Dは、1600馬力級ですが、ターボなので、トルクがスーパーチャージャーより太いと思いますし、高回転の方が威力出そうなので、3.3mX4枚で丁度いいのかも?
誉も、中回転よりも高回転型のエンジンぽいので、2000馬力級とは言え、3.1~3.3X4枚で妥当な所なのではないでしょうか?
0.2mの差なら、ブレード幅で、埋められそうな気もするんだけどなぁ。

海軍機褒める人多いんだけどさ、紫電改は、ほんとに不思議な機体なんだよね。
流行の層流翼使ってるけど、これって空気抵抗減らして速度出す為、翼を厚翼にでき、積載量が増やせる、厚翼で強度が出せるって言う感じだよね?
それなのに、速度特化の機体というより、旋回重視の戦闘機にしたいみたいだし、この翼型だと下手に空戦すると失速特性悪くて扱い難そうなのにね。
それの為か、空戦フラップ付けてるけど、蝶型フラップ、ファウラーフラップなどでも搭乗者が空戦中に使う事は、マレだったみたいだし・・・。

まあ、ただのマニアが、どうこう言っても、詳しく航空力学やエンジンの事なんか、(  ′∇ソ ヨーワカランから、答え出ないんだけどねぇ。
それに過去の資料も少なすぎるねぇ。
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Commented by yf2mllsg at 2013-08-26 20:02
こんばんは  良い資料ありがとうございました。 排気量とペラの大きさの関係は謎だらけですが、日本機のペラの小ささはエンジンのフロントハウジングの剛性にあったのでは?考えています。 その一つの理由は、排気量の割に小さいペラのソ連機(特に液冷)と米国の星形シリーズの比較です。R2800のフロントハウジングを見ると他より何となく丈夫そうって感じです。エンジンのトルクは多分吸入した空気量に比例するっぽいので排気量からわかりにくいですね・・
Commented by yf2mllsg at 2013-08-26 20:03
・リダクションギアで理想のペラは選ぶ事が出来るので、高回転エンジンと大きなペラの組み合わせは高効率の面からありました。(R2160とかネぴあセイバーとか)  日本機で例外的に大きなペラは連山の4mだと思います。4ブレードなので高起動せずともオイル漏れが激しそうです。。 日本の技術者がワイドコードに手を出すのが遅かったのは不思議です。ドイツが3枚ペラに固着していたのも謎です(bvと217の一部くらい?)。のちにダイヤ制限で大失力を吸収したくなったターボプロップ機はワイドコード、マルチブレードで多くの機体がギアボックスとエンジンマウントが振動を抑えられずトラぶっていたみたいです。故にTu95やB36、L-188は興味深いです。。  長文失礼いたしました。こうやって何となく考えるのは楽しいものですね。
Commented by wanta_plane at 2013-08-27 00:52
並木君、(o・ェ・o)ノコンバンワ
お久しぶりです。最近ブログの更新ないですが、お元気ですか?

自分は、にわか知識ですので、並木殿の説明聞いてもチンプンカンプンですが、説明あると嬉しいです。
エンジンも減速ギアあったんでしょうか?直結だと思ってた。(;^ω^)
今の技術でも高回転で大きな物を回すのは、強度や振動、ベアリングや軸ブレの精度、結構大変ですし、謎の振動やビビリ音なんかもあったりします。
それを当時の技術で、しかも良い機械が空襲で壊された状態で作るなんてねぇ・・・。しかも雷電なんてロングシャフトでしょ?ʅ( ´◡`)ʃ
軸ブレも酷かったろうに、ベアリングの精度も悪く、ガタついて回ってる状態なので、壊れて焼きつくんじゃないかと。
しかし、昔の日本車のエンジンの加工精度もよくなかったらしく、教官だった人が、昔にエンジン全バラシして手作業で当り出ししたとか言ってたなぁ。
うーん、よくわからんけどね。(。-`ω´-)ンー
Commented by yf2mllsg at 2013-08-31 14:47
おはようございます。
 説明分かりにくくてすみません。。。剛性の件のフロントハウジングはリダクションギアが入っているプロペラマウントの部分です。あんな大きくて重いものが回っていたらさぞジャイロモーメントで虐められていそうです・・  雷電!、私も雷電の設計はどうしても発動機やプロペラの経験が少なかったように思えてなりません・・そういった意味で、アメリカ機はつかみ所を良く抑えているのかもです。P38やP63が特に重大な信頼性の問題を抱えていないことも素晴らしいと思います。のちのヘリメーカー納得です。一度でいいから大戦中の航空レシプロエンジンを整備してみたいものですね。 
Commented by 飛行機おじさん at 2016-07-17 11:13 x
p51はスーパーチャージャー、トルクは関係無い、最大出力で議論すれば問題ない、技術的に正確な議論した方がよいと思います
Commented by 飛行機おじさん at 2016-07-17 11:13 x
p51はスーパーチャージャー、トルクは関係無い、最大出力で議論すれば問題ない、技術的に正確な議論した方がよいと思います
Commented by wanta_plane at 2016-07-17 21:35
スーパーチャージャーでしたか、すいません。
by wanta_plane | 2013-08-13 00:50 | 雑談 | Comments(7)

主に飛行機の話題です。ヘッポコわんたの言うことはアテにならないけど、楽しくいきましょう。


by wanta_plane
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