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液冷エンジンのレシプロ戦闘機って、言うほど抵抗少ないですか? ラジエーターの...

ちくわさん

2015/11/2120:11:50

液冷エンジンのレシプロ戦闘機って、言うほど抵抗少ないですか?
ラジエーターのせいで、空冷機と大して抵抗変わらないのでは?
かといって、FW190Dみたいにしたら、殆ど空冷機と変わらんです


革新的ラジエーター空力処理のP-51が現れるまで、大きな差はないのでは?

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gyo********さん

2015/11/2123:48:04

三式戦二型と五式戦の速度差が判りやすいんでは。三式戦のラジエーターはP-51ほど洗練されていませんが、それでもFw190を参考に空冷機としては抵抗の小さい機首形状とした五式戦より30kmも速いという。
あとは例えばスピットファイアはMkⅠの時点ではエンジンが1段1速1000馬力という栄一二型レベルで翼面積は二一型零戦より大きく全備重量も重いですが、最高速度は570kmと二一型どころか五二型零戦も上回ります。まあ面積のわりに抵抗の小さい薄翼という要素もありますが、胴体周りの抵抗の小ささを抜きには説明出来ないでしょう。
他には似たような馬力とサイズのタイフーンとコルセアでタイフーンの方が分厚く抵抗の大きな主翼を使ってるにもかかわらず速度は同レベルだったり。機首下に大きなラジエーターをぶら下げても空冷よりはまだ胴体周りの抵抗が小さいわけです。
機体設計が微妙でも優れた設計の空冷機と同レベルに速いってのは大きな差だと思いますよ。

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gnd********さん

2015/11/2316:49:12

①液冷エンジン(P51)でも、先の尖った流線形がベストだとは言えません。
ましてやプロペラ機はプロペラから発生する気流を上手く後方に流してやる方法がベストです。P51よりFW190Dのがその点では有利です。
気流は後方に絞り込まれる様に流れますから、P51は先端から後方に行く間に胴体が太くなり、気流の流れを若干阻害します。FW190Dの環状ラジエータ方式はその点、先端から胴体への干渉が比較的少ないです。

②P40やタイフーン・テンペストの様に、機首の下に大きな空気取り入れ口が有る物は、液冷エンジンの優れた空力特性を相殺してしまいます。

③あとFW190Dの横にある突起物こと過給器の空気取り入れ口は、純粋に流体力学の観点からは、吸い込み口と吹き出し点は同じ振舞をする。つまり突出した形であっても、FW190Dの空気取り入口はほとんど抵抗を生み出さなく、それでありながら流入空気をのラム圧を最大限に利用できる、この空気取り入れ口は正に流体力学が生み出した傑作。

※最高の革新的な液冷エンジン機はFW190D及びTa152でしょう。

krc********さん

2015/11/2212:58:18

胴体の太さとプロペラ後流、主翼と胴体の角度を考えると、胴体の細い液冷エンジン搭載機が圧倒的に有利です。まず空冷エンジン搭載機は、プロペラ直後のカウリング開口部から冷却空気を取り込みますので、太くなります。プロペラ軸を延長して雷電の様にすると、プロペラ後流が集束しながら流れていくのを邪魔するために、抵抗が増えて効率が悪くなります。鍾馗やFw190Aの様に急激に絞っても、機首の太さは変わりませんし、急激に絞った所に主翼の前縁が来るため、やはり抵抗が増えます。丸いカウリングから続く胴体の断面は、やはり丸みを帯びて細くなりますが、低翼にすると主翼との角度が狭くなり、大きなフィレトを付けないと、乱流が発生し抵抗が増えます。フィレトを付けると断面が増えて、抵抗が増えます。全速力で飛行する時は、カウルフラップが開き、抵抗が増えます。同じ全長なら断面の太い分、表面積が増え摩擦抵抗が増えます。これらが同じ馬力だと液冷エンジン搭載機の方が1割程速度が高くなる理由です。

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