ハインケル He 176
実験用ロケット機
彼176
He 176の戦後の芸術家の想像図
一般情報
タイプ実験的
メーカーハインケル
状態キャンセル
歴史
初飛行1939年6月20日

ハインケルHe176は、ドイツの実験用ロケット推進航空機でした。液体燃料ロケットのみで推進する世界初の航空機であり、1939年6月20日にエーリヒ・ヴァルジッツの操縦で 初飛行を行いました。

He 176は、エルンスト・ハインケル社長の高速飛行技術開発への重点方針に基づき、ハインケル社による民間事業として開発された。この計画は、改造されたHe 72と2機のHe 112による試験でロケット推進の実現可能性が示された後、1936年に開始された。He 176は、既存のピストンエンジン型を改造したものではなく、この推進力を利用するために特別に設計された。結果として得られた機体は、主に木材で構成され、いくつかの点で比較的単純な構造で、比較的小型であった。パイロット用の従来とは異なるリクライニング座席や、緊急時に独自の機首脱出装置など、いくつかの斬新なコンセプトが取り入れられた。1937年12月、この機体は正式にHe 176と命名された。

1939年9月12日、He 176計画は中止命令を受けました。これは明らかに、機体の大きさと性能が期待外れだったためです。しかし、この機体はロケット推進と高速飛行全般の「概念実証」となり、その教訓と設計のヒントは、ハインケルHe 280試作ジェット戦闘機やメッサーシュミットMe 163ロケット迎撃機といった後継機に活かされました。試作機本体とHe 176に関するほとんどの資料は、終戦までに破棄されていました。ヴァルジッツは、一部の資料がソ連（ロシア）の公文書館に保管されている可能性があると考えていました。時速750km、あるいは800kmに達するといった、この機体の性能データとして頻繁に引用される情報は、ヴァルジッツの記述に基づくものであり、信頼できる資料に基づくものではありません。He 176の実物写真は2枚しか残っておらず、おそらくペーネミュンデで試験中に撮影されたものと思われます。[1]

設計と開発

背景

オペルRAK.1は、1929年9月30日にフリッツ・フォン・オペルが操縦したロケット推進航空機として世界初の公開飛行を行った。

1920年代、ドイツの 命知らずの発明家たちは、固体燃料ロケットを使って自動車、オートバイ、鉄道車両、雪そりなどの様々な乗り物を推進する実験を行っていました。1929年には、アレクサンダー・リピッシュのエンテやフリッツ・フォン・オペルのRAK.1などの航空機にも固体燃料ロケットが使われました。[2]しかし、固体燃料ロケットは航空機の推進力として使うには大きな欠点があります。推力を絞ることができず、燃料が残っている間はエンジンを停止することができないからです。

1930年代半ば、ペーネミュンデで航空宇宙技術者ヴェルナー・フォン・ブラウンと彼のロケットチームは、液体燃料ロケットを航空機の動力源として利用する研究を行っていました。ドイツの航空機設計者エルンスト・ハインケルは彼らの研究を熱心に支持し、当初はHe 72 、後にはHe 112を2機提供して実験を支援しました。1937年初頭、これらの航空機のうち1機が飛行中にピストンエンジンを停止させ、ロケット動力のみで飛行しました。[3] [4]同時に、ヘルムート・ヴァルターによる過酸化水素を燃料とする一液性ロケットの実験は、航空機搭載に適した軽量でシンプルなロケットへと発展しつつありましたが、その代償として、かなりの危険性と限られた航続距離が求められました。[5] [6]

He 112の実験飛行は、ロケット推進迎撃機の可能性に興味を抱くようになったドイツ航空省（RLM）の厳しい監視下に置かれていた。[7]ハインケルは、ロストック工場にそのような試みを追求するための秘密部門を設立することを決定し、作業は1936年に開始された。[8]設計チームは、先行するHe 112とは異なり、この新しい推進形式を利用するために特別に設計された航空機を製造したいと考え、それによって優れた性能を発揮することを希望した。この努力からHe 176が生まれた。[9]

デザイン

He 176の基本設計は、ノイハルデンベルクのロケットモーターとブースターのテスト中に概略が描かれた。1936年、RLMはハインケルに世界初のロケット航空機の製造を委託した。テストパイロットのエーリッヒ・ヴァルジッツに特に合うように航空機を仕立てることが決定され、コックピットと航空機の残りの部分のサイズを最小化し、人間が可能な限り航空機を軽量化した。[10]結果として、コックピットは非常に狭く、パイロットは肘を曲げることさえできず、いくつかの制御装置は不便な位置に配置されていた。He 176は高速度域で飛行するように設計されたため、パイロットが十分な制御を維持するために、飛行中にこれらの制御装置の感度を何度も調整する必要があった。[11]また、コックピットには、パイロットが航空機の高加速に対処できるように採用された、型破りなリクライニング座席位置があった。これはまた、前面面積を減らすのに役立ち、それによって性能上の利点もあった。[11]パイロットが機内に入ることができるように、粗雑なプレキシガラスのガラス部分が取り外し可能であった。 [10]

飛行機そのものは比較的小型で、いくつかの点では極めて単純な造りで、ほぼ全面が木製であったが、先進的で完全に密閉されたコックピットと、フレームレスの一体型の透明な機首を備えていた。[12]着陸装置は従来の着陸装置と三輪式着陸装置を組み合わせたもので、主脚の支柱は胴体内に後方に格納される一方、空気力学的に整えられた前輪と支柱は固定されていた。[13]胴体の最大直径はわずか700ミリメートル (28インチ) であった。胴体を含む全体の表面積は5平方メートル (54平方フィート)、翼幅は5メートル (16フィート)、胴体長は5.5メートル (18フィート)、着陸装置を展開した高さは1.44メートル (4.7フィート)、ホイールベースは700ミリメートル (28インチ) であった。[14]飛行機の方向舵は低速では比較的効果がないことが判明し、離陸滑走中は車輪ブレーキの差動使用による操縦がより実用的であることが判明した。[12]

He 176は楕円形の主翼を持ち、翼幅は40%、翼厚は90ミリメートル（3.5インチ）で9%であった。[14]主翼は十分な安定性を確保するためにわずかに正の上反角を持っていた。 [10]燃料タンクは主翼内部に一体化されており、その製造には新しい溶接技術の開発が必要であった。空気抵抗の低減には細心の注意が払われた。[10]地上試験走行中に、主翼が地面に接触することが多いことが判明した。主翼の損傷を防ぐため、翼端に金属製のバンパーが取り付けられた。[12]

設計チームは、緊急時に機体から脱出するための従来の手段は高速飛行では極めて困難であり、パイロットに致命傷を与えずに脱出することは不可能に近いことを認識していた。[12]そのため、He 176には独自の投棄可能な機首脱出装置が搭載された。圧縮空気を用いて機首を機体から分離し、その後、ドローグシュートを用いて必要な開放力を低減した。ドローグが展開すると、機首と機首が面一にフィットするコックピットキャノピーが解放され、パイロットは脱出が可能になった。[13]機首部分の無人スケールモックアップがハインケルHe 111爆撃機に搭載され、良好な飛行試験が行われた。[12]

He 176のオリジナルモデルは、新型ワルターエンジンの一つを搭載するように設計された。このエンジンはHe 112のものと類似していたが、主な違いは推力が6,000ニュートンに倍増したことである。これは主に、圧縮空気で燃料をエンジンに送り込む代わりに、推進剤を吸い込むポンプを追加することで実現した。[10] [15]使用された燃料は82%の過酸化水素であった。[10]低速飛行中の方向制御をより効果的にするため、エンジンノズル自体に舵が取り付けられることになっていた。[12]機体の詳細設計は1937年7月に完了し、その後ほぼ直ちに試作機の製作が開始された。[8] 1937年12月、この機体にHe 176の名称が正式に与えられた。[16]

飛行試験とキャンセル

1939年6月20日、He 176はヴァルジッツの操縦で初飛行を行い、これが世界初の有人ロケット飛行となった。[8] [17]ヴァルジッツは後にこの飛行について次のように述べている。「当初の予定とは全く異なる方向に機体が飛び上がり、ヨーとふらつきを伴って飛行した。速度を上げながら機体を地面近くに保ち、急上昇させるために操縦桿を軽く引いた。時速750キロメートルで飛行していたが、速度低下は全くなく、機体は垂直から45度の間の角度で空高く舞い上がった。操縦桿の操作に非常に敏感だった。…しかし、全ては素晴らしく、時速800キロメートルで音もなくウーゼドム島の北端を周回できたのは安堵した。滑走路に向けて再び急旋回して機体をまっすぐにし、速度と高度を可能な限り落とした。この急旋回中に燃料タンクが空になり、ロケットエンジンが停止した。突然の速度低下で拘束ベルトに巻き込まれ、機体ごと前方に投げ出された。操縦桿を前方に押し出し、ペネ川をシューという音を立てながら急速に通過し、時速500キロメートルで着陸した。飛行場の境界線を越え、数回の規定の小さなバウンドの後、機体は停止した。」[18]

最初の試験飛行の後、機体は改造された。設計チームは通常の着陸には2つの主車輪と尾輪のみを使用する予定だったため、この時点で固定式の前輪は取り外されたようである。[10]最初の飛行試験の後、ハインケルはRLMにHe 176を披露したが、公式には関心を示さなかった。ペンネミュンデでの試験におけるフォン・ブラウンの協力について、ヴァルツィッツは次のように述べている。「技術的にはワルターロケットエンジンを搭載したHe 176-V1プロジェクトの一部ではなかったものの、当然のことながら、He 176-V2にはフォン・ブラウンエンジンが搭載される予定だったため、それに影響を与えるあらゆることが彼自身と同僚の関心事であった…」[14]

RLMのこの航空機に対する否定的な態度は、ハインケルがロケット推進研究への関与を縮​​小する決定を下す大きな要因となった。1939年9月12日、He 176試験計画の中止が正式に命じられた。これは、その性能とサイズへの不満が原因とみられる。[19] [20]完成したのは1機のみで、退役後はベルリン航空博物館に静態展示された。 1943年の連合軍の 爆撃により破壊された。[13]

インパクト

計画が中止される前、ハインケルはより洗練されたロケット推進航空機を設計しており、He 176 V2と呼ばれることもあり、実戦での使用が想定されていた。[10]このモデルでは、より強力なフォン・ブラウン製エンジンが使用され、最高速度1,000 km/h (620 mph) に達する予定だった。[10]このような航空機は結局製造されなかったが、実際に飛行した航空機と同じ名称が付けられていたため、多くの書籍やウェブサイトでは、この設計の、以前の同名の航空機を説明するために誤って写真が掲載されている。[要出典]

He 176を通じて得られた技術的知識の一部は、 He 280試作ジェット戦闘機など、ハインケルが将来手がけたプロジェクトに取り入れられました。 [17]

ドイツは最終的に実戦配備されたロケット推進戦闘機、アレクサンダー・リピッシュ設計のMe 163コメートを運用しましたが、これは競合企業のメッサーシュミット社によって製造されました。He 176の開発中止命令が出された頃には、Me 163プロジェクトの初期開発は既に開始されていました。[21]このエンジンはHe 176に搭載されていたものと類似したロケットエンジンを搭載していましたが、実際にはMe 163のエンジンをさらに発展させたものでした。 [要出典]

仕様（He 176 V1）

主脚格納状態のハインケル He 176 V1

ハインケルのデータ ：航空機アルバム[22]

一般的な特徴

  • 乗員: 1
  • 長さ: 5.21 m (17 フィート 1 インチ)
  • 翼幅: 5.00 m (16 フィート 5 インチ)
  • 高さ: 1.435 m (4 フィート 8.5 インチ)
  • 翼面積： 5.4 m 2 (58 平方フィート)
  • 空車重量: 900 kg (1,985 ポンド)
  • 総重量: 1,620 kg (3,572 ポンド)
  • 動力源:ウォルターHWK R1-203液体燃料ロケットエンジン1基、推力5.88 kN (1,323 lbf)、燃焼時間50秒

パフォーマンス

  • 最高速度:推定時速750 km (466 mph, 405 kn)
  • 巡航速度:推定時速710 km (441 mph, 383 kn)
  • 航続距離: 109 km (68 mi, 59 nmi)
  • 実用上昇限度： 9,000メートル（29,500フィート）
  • 上昇率: 60.6 m/s (11,930 ft/min)
  • 高度到達時間: 8,000 m (26,250 フィート) まで 2.5 分

参照

関連リスト

参考文献

引用

  1. ^ クース、フォルカー。ハインケル He 176 – Dichtung und Wahrheit、 Jet&Prop 1/94。 17～21ページ。
  2. ^ ヴァン・ペルト 2009年、1-5頁。
  3. ^ ヴァン・ペルト 2009年、59-62頁。
  4. ^ ニューフェルド 2013、58-59頁。
  5. ^ ヴァン・ペルト 2009、60-61頁。
  6. ^ ニューフェルド 2013、84ページ。
  7. ^ ヴァン・ペルト 2009、67ページ。
  8. ^ abc LePage 2009、246ページ。
  9. ^ ヴァン・ペルト 2009、67-68頁。
  10. ^ abcdefghi Van Pelt 2009、p. 68.
  11. ^ ab Van Pelt 2009、68-69 ページ。
  12. ^ abcdef ヴァン ペルト 2009、p. 69.
  13. ^ abc Tuttle 2002、[ページが必要]。
  14. ^ abc Warsitz 2008、69–85ページ。
  15. ^ ニューフェルド 2013、59-60頁。
  16. ^ ニューフェルド 2013、60ページ。
  17. ^ ab Heath 2022、p.213。
  18. ^ ウォーシッツ 2008年、97～98頁。
  19. ^ ルページ 2009、247ページ。
  20. ^ ニューフェルド 2013、121ページ。
  21. ^ ニューフェルド 2013、61ページ。
  22. ^ ターナー 1970年、100～101頁。

参考文献

  • ヒース、ティム（2022年）『激怒の空：第二次世界大戦におけるヒトラーのドイツ空軍との飛行』ペン・アンド・ソード・ヒストリー社、ISBN 978-1-5267-8526-8。
  • ルパージュ、ジャン＝ドニ・GG（2009年）『ドイツ空軍の航空機 1935-1945：図解ガイド』マクファーランド社、ISBN 978-0-7864-5280-4。
  • マンソン、ケネス（1978年）『第二次世界大戦におけるドイツ機カラー図鑑』英国ドーセット州プール：ブランドフォード・プレス、ISBN 0-7137-0860-3。
  • ニューフェルド、マイケル・J. (2013). 『ロケットと帝国』スミソニアン. ISBN 978-1588344670。
  • ペルト、ミシェル・ヴァン（2012年）『ロケットの未来：ロケット機の歴史と技術』ニューヨーク、米国：シュプリンガー、ISBN 978-1461432005。
  • ターナー、セント・ジョン・P. (1970).ハインケル：航空機アルバム. シェパートン：イアン・アラン. ISBN 07110-01731。
  • タトル、ジム（2002年）『イジェクト！米国航空機脱出システム全史』ミネソタ州セントポール、MBI出版、ISBN 0-7603-1185-4。
  • ヴァルジッツ、ルッツ（2008年）『世界初のジェットパイロット：ドイツ人テストパイロット、エーリッヒ・ヴァルジッツの物語』バーンズリー：ペン・アンド・ソード・アビエーション社、ISBN 9781844158188。
ウィキメディア・コモンズには、ハインケル He 176に関連するメディアがあります。
  • マイラ、デイヴィッド (2013). 『ハインケル He 176：史上初の液体燃料ロケット航空機の知られざる物語』RCW電子書籍出版.
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