ガルウィングのプロファイルを示すDFS Habichtグライダー。
ガルウィング航空機に模倣された翼の形状を示すカモメ。

ガルウィングは、ポーランド翼またはプワフスキ翼とも呼ばれ、航空機の翼の形状の一種で、翼の内側部分が翼根に向かって大きく曲がっている。その名称は、形状が海鳥に似ていることと、この設計を飛行機に採用し始めたポーランドの航空機設計者ジグムント・プワフスキに由来する。さまざまな目的でこのような翼が数多くの航空機に採用されている。ガルウィングは、高翼配置での視界を改善するためによく使用されてきた。これは、このような翼は胴体部分で最も薄くすることができ、理論上は操縦士の視界を車体のフロントガラスの Aピラー程度に制限することはないはずである。

グライダーは1921年のヴェルテンゼグラーに始まり、ガルウィングを採用した最初の航空機であった。この構成が普及したのは、1920年代末の記録破りのファフニールの登場以来である。その後30年間、高性能グライダーの間で人気を博しただけでなく、様々な地上航空機や飛行艇にも様々な形のガルウィングが採用された。ガルウィングはポーランドで特に有名になり、ポーランドの航空設計者ジグムント・プワフスキは1920年代後半から1930年代前半にかけて一連の戦闘機を開発した。特に、高く取り付けられたガルウィングに加えて当時としては最先端のさまざまな機能を備えたPZL P.11は、登場当時、この種の戦闘機としては世界で最も先進的だったと評されている。[1] PZL P.11は1930年代中盤から後半にかけてポーランドの主力戦闘機として活躍し、その発展型であるPZL P.24は多くの国の空軍で運用され、ポーランドの航空機産業の大きな成功となった。

ショート・ナックルダスター、ドルニエDo 26、PBMマリナーといった様々な飛行艇もガルウィングを採用しました。これは主に、エンジンを水面より高く配置できるためです。標準構成の派生型である逆ガルウィングは、より短い着陸装置の使用を容易にし、プロペラのための十分な地上高を確保するため、多くの戦闘機に採用されています。

グライダー

ガルウィングはグライダー、特にウェルテンゼグラーに初めて採用され、1921年に初飛行を行った。外部支柱付きのその主翼は、主翼の残りの部分に対して負の迎え角を持つ後退翼端を備えていた。 [2]ウェルテンゼグラーはまた、パイロット用の単一の操縦桿に連結された複数の滑車とバネからなるユニークな操縦システムを採用し、パイロットの指示に従って翼端を変形させた。この非正統的な方法は、張力の増減に応じて迎え角が変化することを利用し、翼端迎え角の自動変化によってピッチとロールの安定性が増大すると期待されたが、翼端を直接制御することはできなかった。[2]ヴェルテンゼグラーの飛行経歴は非常に短く、1921年のレーングライダー競技中に過度の速度で急降下中に翼が破損し、ヴェルテンゼグラーの会社のテストパイロットであるヴィリー・ロイシュが死亡したため破壊されました。[3]

ヴェルテンゼグラーの悲劇的な損失の後、ガルウィングはほぼ10年間、ほとんどの航空機設計者によって避けられました。1930年、アレクサンダー・リピッシュの記録破りのファフニールはガルウィングの注目を集めた復活を遂げ、その後すぐにガルウィングが復活するきっかけとなりました。ファフニールは、当時のグライダーでは珍しい、内側の翼幅の約40％に及ぶ、横方向に安定する上反角を備えていました。 [4]リピッシュは、翼端クリアランスの増加と、旋回中に安定性が向上するという根拠のない考えからこの構成を採用しましたが、研究により、通常のガルウィング構成では失速が大幅に軽減され、回復も容易になることがわかっています。逆ガルウィングでは逆の失速挙動を示しますが、通常のガルウィングと逆ガルウィングの両方が揚抗比と上昇性能を阻害します。[5]

ファフニールが1930年8月下旬にヴァッサークッペとマクデブルク間の220km（140マイル）飛行で世界新記録を樹立するなど、その性能は多くの航空機設計者にガルウィングに関する独自の研究を促すきっかけとなった。[4] [6]これを受けて、他の多くのグライダーや他のプラットフォームも、間もなくほぼ同様の翼構成を採用するようになった。1930年代にグライダー業界のトレンドとなったガルウィングは、1950年代まで高性能グライダーの定番機能であり続けた。[要出典]

著名なガルウィンググライダー

水上飛行機

ガル翼形状のベリエフBe-12水上飛行機

ガルウィング設計は、1930年代初めまでに水上飛行機に採用されました。エンジン出力が増大するにつれ、動力を効率的に推力に変換できる大型のプロペラの必要性も高まりました。ガルウィングにより、設計者はエンジンを翼の最高点に配置することで、水面上に十分なプロペラ先端のクリアランスを確保できました。代替案としては、エンジンをパイロンに配置することがありました。ガルウィング構成を採用した最初の飛行艇は、1933年に初飛行したショート ナックルダスターだったと考えられます。 [7]ドルニエDo 26は高速旅客機兼輸送機で、6機が製造され、1938年に初飛行しました。[8]この構成は、アメリカ海軍のPBMマリナーとP5Mマーリン 哨戒機にも採用されました。[9] 1950年代に長距離陸上ジェット機が登場し、それに続いて水上機が衰退したため、ガルウィングは広く使用されなくなったが、ベリエフBe-12 チャイカ（ロシア語で「カモメ」を意味する）などの戦後の設計では依然として使用されていた。[10]

例:

陸上飛行機

PZL P.11c、プワフスキの翼の原型を示す

1920年代後半、ガルウィング設計は陸上機にも採用されました。1928年、ポーランドの航空機設計者ジグムント・プワフスキは実験的な戦闘機PZL P.1を開発しました。PZL P.1の大きな革新点は、比較的高く搭載されたガルウィングでした。[11]プワフスキは、この新しい翼配置を保護するため、翌年、この翼配置に関する特許を申請しました。 [12]プワフスキが考案したこの翼配置は、「プワフスキ翼」または「ポーランド翼」と呼ばれています。PZ​​L P.1は量産型PZL P.7へと発展し、1932年から1933年にかけて149機が生産​​されました。[13]

ガルウィングは高翼配置における視界を改善するために用いられた。なぜなら、このような翼は胴体部分で最も薄くすることができ、理論上は操縦士の視界を車体の風防のAピラー程度に制限するにとどまるからである。ガルウィングはPZL P.11やソ連の ポリカルポフ I-15など複数の戦闘機で用いられた。PZL P.11は1930年代初期に生産されていたPZL P.7のさらなる改良型であった。高く取り付けられたガルウィングに加えて、全金属製の構造や外装など、当時としては最先端のさまざまな特徴を備えていた。航空作家のイェジー・チンクによると、P.11は登場当時、同種の戦闘機の中では世界で最も先進的だったと広く考えられていた。[1] P.11は1930年代半ばから後半にかけてポーランドの主力戦闘機として活躍し、 1939年の隣国ナチス・ドイツの侵攻に抵抗するポーランド作戦に参加した。1930年代後半の航空技術の急速な進歩の結果、P.11は戦争勃発当初、メッサーシュミットBf109などの新型戦闘機に圧倒された。 [1]

飛行中のAlia CX300

ガルウィング設計を採用した最新の航空機としては、ベータ・テクノロジーズ社が製造した電気 多用途航空機Alia CX300があります。


例:

逆ガルウィング

ユンカース Ju 87 シュトゥーカ第二次世界大戦のドイツの地上攻撃機
F4UコルセアがUSSバンカーヒルに着陸
魚雷を搭載した愛知B7A。

1930年代に、標準設計の派生型である逆ガル翼が開発された。これは主に、ますます強力になるエンジンを搭載した単発の軍用機で使用された。二重反転プロペラが使用されるようになる前は、そのような出力にはより大きな直径のプロペラが必要だったが、プロペラの先端と地面の間のクリアランスを維持する必要があった。長い着陸装置の脚は重くてかさばり、短い脚よりも強度が弱い。最初から艦上戦闘機として設計されたヴォートF4Uコルセアは、米国の戦闘機の中で最大のプロペラを持っていただけでなく、ピッチングする空母の甲板上での厳しい着陸に直面することが予想された。逆ガル翼を採用することで、着陸装置を短くしてまっすぐ後方に格納できるようになり（90度ひねって主輪を下部の脚支柱の先端の上に配置）、後者によって内部の翼スペースが改善された。[14]翼中央部の反り角により、翼根フェアリングなどの手段を使わずに、翼と胴体を最適な角度で接合して抗力を最小限に抑えることが可能となった。 [ 14 ]

逆ガル翼を持つもう一つの理由は、ユンカース Ju 87 シュトゥーカに見られるように、外部に大量の爆弾を搭載するための余裕を確保するためである。航空作家のマンフレート・グリールは、逆ガル翼をJu 87の最も特徴的な特徴と評している。[15]ユンカース社が従来採用していた二重翼構造のこの翼は、Ju 87に離陸時に同時代の機体に対して大きな利点をもたらしたと伝えられている。浅い角度で飛行している場合でも、翼を通して比較的大きな揚力が発生し、離着陸時の滑走距離が短縮された。また、パイロットに良好な地上視界を提供し、より短い着陸装置の使用を可能にした。[16]

例:

参考文献

引用

  1. ^ abc Cynk, Jerzy B. (1971).ポーランドの航空機 1893-1939 (第1版). ロンドン: Putnam & Company Ltd. pp. 158–172. ISBN 0-370-00103-6。
  2. ^ ab シモンズ、マーティン。セイルプレーン 1920-1945 改訂第 2 版。 EQIP Werbung und Verlag GmbH。ケーニヒスヴィンター。 2006.ISBN​ 3-9806773-4-6
  3. ^ ホフ、ウィルヘルム. 「技術覚書第100号、レーン・ソアリング飛行競技会、1921年」. 国立航空諮問委員会. ワシントンD.C. 1922年6月.
  4. ^ ab シモンズ、マーティン (2006)。セールプレーン 1920-1945 (第 2 改訂版)。ケーニヒスヴィンター: EQIP Werbung & Verlag GmbH。65 ～ 70ページ 。ISBN 3-9806773-4-6。
  5. ^ Abdulrahim, Mujahid; Lind, Rick. 「可変ガルウィング・モーフィング機の飛行試験と応答特性」(PDF)フロリダ大学 pp.  5– 8. 2013年10月5日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2012年4月28日閲覧。
  6. ^ ツエルル、ヒューベルト (1941). Segelflug im Wettbewerb der Völker。ベルリン：ESミトラー&ソーン。 p. 203.
  7. ^ バーンズとジェームズ 1989、281ページ。
  8. ^ シュナイダー、ヘルムート (工学博士) (1939)。Flugzeug-Typenbuch : Handbuch der Deutschen Luftfahrt- und Zubehör-Industrie 1939/40 (ドイツ語) (ファクシミリ再版 1988 版)。ライプツィヒ：ゴンドロム。 p. 36.ISBN​ 3811206273。 {{cite book}}:ISBN / 日付の非互換性（ヘルプ）
  9. ^ ブリッジマン 1946年、245ページ。
  10. ^ テイラー、ジョン・WR (1975–1976).ジェーンズ・オール・ザ・ワールド・エアクラフト. マクドナルド・アンド・ジェーンズ. pp.  488– 489. ISBN 0-354-00521-9。
  11. ^ Cynk、Jerzy B. (1971).ポーランドの航空機、1893 ～ 1939 年。ロンドン：パトナム。 123-128ページ。ISBN 0-370-00085-4。
  12. ^ 「ポーランド特許」1929年12月4日。[永久リンク切れ]
  13. ^ Morgała、Andrzej (2003): Samoloty wojskowe w Polsce 1924–1939。ワルシャワ：ベローナ。ISBN 83-11-09319-9、pp. 48–54（ポーランド語）
  14. ^ ab Green 1973、188ページ。
  15. ^ グリール 2001、38～39頁。
  16. ^ エルフルト 2004年、48-49頁。

参考文献

  • バーンズ、クリストファー・H.、デレク・N.・ジェームズ著『1900年以降のショート・エアクラフト』ロンドン：パトナム、1989年。ISBN 0-85177-819-4。
  • ブリッジマン、レナード「マーティン モデル162 マリナー」ジェーンの第二次世界大戦の戦闘機、ロンドン：スタジオ、1946年。ISBN 1-85170-493-0。
  • エアフルト、ヘルムート (2004)。ユンカース Ju 87。ブラッククロス。 Vol. V. ボン：ベルナルド＆グレーフェ・フェルラーク。ISBN 1-85780-186-5。
  • グリーン、ウィリアム.「ヴォートF4U-1、F4U-4（FG-1コルセア）」. 『第二次世界大戦の戦闘機』第4巻：戦闘機. ガーデンシティ、ニューヨーク：ダブルデイ・アンド・カンパニー、1973年、188～194ページ. ISBN 0-385-03259-5。
  • グリール、マンフレッド (2001)。ユンカー Ju 87 スツーカ。ロンドン/シュトゥットガルト: エアライフ/モーターブッシュ。ISBN 1-84037-198-6。
  • スケールソアリングUK文書セクション
  • ヴォートF4Uコルセアの設計上の考慮事項