ヨハンナ・ウェーバー

1948年、イギリスに到着して間もなく、ヨハンナ・ウェーバーは亡くなりました。

ヨハンナ・ウェーバー（1910年8月8日 - 2014年10月24日）は、ドイツ生まれのイギリスの数学者、空気力学者です。 彼女は、ハンドレページ・ビクター爆撃機とコンコルドの開発への貢献で最もよく知られています

幼少期

ヨハンナ・ウェーバーは、1910年8月8日、ドイツのデュッセルドルフでワロン人の家庭に生まれました。彼女の父親は第一次世界大戦で亡くなりました。「戦争孤児」であったウェーバーは経済的支援を受けることができ、修道院の学校に通いました。[ 1 ]

1929年、彼女はケルン大学で化学と数学を学び始めたが、1年後にゲッティンゲン大学に転校した。1935年に一級優等学位を取得し、その後2年間教師として研修を受けた。ナチ党に入党しなかったため、教師の職に就くことは禁じられていた。残された母と妹を含む家族は経済的に困窮していたため、彼女は軍需産業への就職を模索した。[ 1 ]

経歴

ウェーバーはエッセンのクルップ社に弾道学の研究者として入社しました。彼女の仕事は、ブルンスヴィガの機械式計算機 を用いた退屈な数学計算でした

空気力学研究所

1939年、ウェーバーはゲッティンゲンの空気力学研究所（Aerodynamische Versuchsanstalt Göttingen）に入所しました。彼女は小規模な理論チームの一員であり、空気力学における初期の訓練は風洞実験による補正でした。ここで彼女はディートリッヒ・キュッヘマンと出会い、生涯にわたる共同研究を始めました。[ 1 ]

研究所の科学者たちは、当時までに航空機周りの流れに関する一貫した理論を作り上げていました。しかし、これは揚力を生み出す渦を特異点を用いて表現した近似値であり、ウェーバーにその改良が課されました。彼女は、自身の研究の一部がキュッヘマンのジェットエンジン吸気口に関する研究と重複していることに気づきました。二人は協力し、ウェーバーが理論構築と風洞実験を行い、キュッヘマンはメーカーとの協議に基づいて研究の方向性を定めました。第二次世界大戦中、彼らは膨大な研究成果を積み重ねました。[ 1 ]

英国王立航空研究所

1945年にアメリカ軍がゲッティンゲンを占領した後、この都市はイギリスの占領地域に入った。イギリスはウェーバーとキュッヘマンに研究成果をモノグラフにまとめるよう金銭を支払った。これが彼らの著書『推進の空気力学』の基礎となった。イギリスはまた、ドイツのサービスと技術を獲得するための米英共同計画（ペーパークリップ作戦および外科医作戦）の一環として、ドイツの科学者たちにイギリスのさまざまな防衛施設で6か月間の契約を結ぶことを奨励した。1946年10月、キュッヘマンはファーンバラの王立航空機研究所の空気力学部門に加わり、ウェーバーにも加わるよう説得した。2人とも敵国外国人として分類されたままであったが、1953年に2人ともイギリス国民に帰化した。[ 1 ]

ウェーバーはドイツ人科学者の中で唯一の女性であったため、RAEの職員宿舎に宿泊した。彼女はフランシス・ブラッドフィールドが率いるRAEの低速風洞部門に加わり、ジョン・セドンの指導の下、空気取り入れ口に関する実験研究を開始した。[ 1 ]

1946年、英国航空省は核兵器搭載可能な中距離ジェット推進爆撃機の設計仕様を定めた。これを受けて提案された設計の中で、ハンドレページ・ビクター爆撃機は最も野心的な設計だった。キュッヘマンはドイツの後退翼機、特に三日月形の翼と超音速飛行の空気力学に関する研究に常に注目していた。ビクターは三日月形の分割翼を3枚持ち、それぞれ異なる後退角を持つ予定だった。ウェーバーは計算を支援し、戦時中にキュッヘマンと行った研究に基づき、エンジンへの空気流入量など、更なる設計改良を加えた。ウェーバーが考案した線形でシンプルな空気力学モデルは、女性「コンピューター」チームによって手計算された。1945年9月、ウェーバーはキュッヘマンと共同で、新型の翼と胴体の空気力学を分析した論文を執筆した。[ 1 ]

ウェーバーはキュッヘマンと共に、亜音速空気力学理論の改良に取り組みました。初期の手法では、翼の厚さと揚力はそれぞれ個別に扱われていました。1950年代、彼女は翼のあらゆる特徴（厚さ、ねじれ、後退角、キャンバー）を同時に扱い、翼上の空気圧分布を予測する方法を開発しました。その後、ヴィッカースの航空機チームは、逆問題、すなわち必要な圧力分布に最適な翼形状を決定するという課題を解決しました。こうして得られた翼形状は、民間航空機としては当時最先端のものであり、ヴィッカースVC10旅客機に採用されました。[ 1 ]

コンコルド

ウェーバーもまた超音速輸送機の研究を始めました。1955年、彼女は迎え角の大きい薄いデルタ翼が、離着陸能力を確保するのに十分な揚力を発生させ、同時に効率的な超音速性能も実現できることを示しました。その後、キュッヘマンは英国政府にこの翼構成を提唱し、 1956年には超音速輸送諮問委員会（STAC） によるマッハ2旅客機の開発支援につながりました。 [ 1 ]

1961年、細長いデルタ翼の低速性能をテストするために、試作機ハンドレページHP.115が製作された。 [ 2 ]

ウェーバーは超音速飛行の実現に2つの根本的な貢献を果たしました。1つは、超音速飛行中の細長いデルタ翼航空機の抗力予測ツールの開発、もう1つは、翼の前縁部（翼の上下ではなく）に渦が形成されるように翼の形状を設計したことです。1959年以降の彼女の研究は、コンコルドの設計と最終的な建造に貢献しました。[ 1 ]

エアバス

コンコルドの後、ウェーバーは亜音速研究に戻りました。特に、音速よりも遅い気流を扱う方法が超臨界レベルでも適用可能である条件を分析しました。非圧縮性流れに基づく既存の理論を改良することで、近似値ではなく正確な解を得るための計算を自動化することができました。空気力学的に非効率な主な原因の1つは翼と胴体の接合部であり、彼女はその3次元プロファイル全体をモデル化することができました。これらの手法は、VC10の開発から発展した他の手法とともに、世界初のワイドボディ双発ジェット機であるエアバスA300Bの設計に使用されました。 [ 1 ]

その後の人生と死

ウェーバーは1975年に上級主席科学官の地位で退職したが、RAEのコンサルタントとして引き続き雇用された。彼女は100本近くの論文を発表した。1976年、キュッヘマンの死後、ウェーバーは彼の著書『航空機の空力設計』の出版に協力し、1978年に出版された。彼女はその後、空気力学の研究から引退したと発表した。[ 1 ]

ウェーバーは生涯独身を貫いた。1953年までRAEホステルに住み、その後サリー州レックルシャムにあるキュッヘマン邸に付属するベッドルーム付きのアパートに移り、1961年にキュッヘマン邸の隣の家を購入するまでそこに住んでいた。当時、銀行や住宅金融組合は独身女性の住宅購入に融資をあまり行わなかったため、ウェーバーは住宅ローンの取得に苦労した。 [ 3 ] [ 4 ]

引退後、ウェーバーはサリー大学で授業を受け、心理学と地質学に新たな興味を持つようになった。[ 2 ]

ウェーバーと非常に親しかった妹は、生涯を通じて健康状態が悪かった。ウェーバーは妹と母親を経済的に支え、ドイツに送金し、実家に戻りたいと考えていた。[ 2 ]妹は50歳で亡くなった。[ 3 ]

ウェーバーは2010年までこの家に住んでいた。彼女は2014年10月24日にサリー州ファーナムの老人ホームで亡くなった。[ 3 ]

選定された出版物

参考文献

  1. ^ a b c d e f g h i j k lグリーン、ジョン（2015年1月12日）「訃報：ヨハンナ・ウェーバー博士」英国王立航空協会
  2. ^ a b cチャイルズ、マーティン（2014年11月30日）「ヨハンナ・ウェーバー：翼の設計に関する研究でコンコルドの開発に重要な役割を果たした数学者であり空気力学の専門家」インディペンデント紙。
  3. ^ a b c Küchemann, Dietmar. 「ヨハンナ・ウェーバー」 . ヨーロッパ数学界の女性たち. 2016年7月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年7月10日閲覧。
  4. ^ Cramb, Gordon; Cookson, Clive (2014年11月21日). 「ヨハンナ・ウェーバー、数学者兼空気力学者、1910-2014」フィナンシャル・タイムズ.
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