マクドネル XP-67

XP-67「バット」/「ムーンバット」
一般情報
タイプインターセプター
メーカーマクドネル・エアクラフト
状態1944年9月13日にキャンセル
プライマリユーザーアメリカ陸軍航空隊
建造数1
歴史
初飛行1944年1月6日

マクドネルXP-67「バット」または「ムーンバット[ N 1 ]は、アメリカ陸軍航空隊向けの双発長距離単座迎撃機の試作機でした。設計は概念的には先進的でしたが、多くの問題に悩まされ、期待された性能レベルに達することはありませんでした。完成した唯一の試作機がエンジン火災で破壊されたため、プロジェクトは中止されました。

設計と開発

起源

1940年、アメリカ陸軍航空隊はR-40C提案依頼書を発行し、敵の爆撃機を撃破することを目的とした高速、長距離、高高度迎撃機の設計を求めた。その仕様は非常に大胆で、メーカーに対し、当時世界中に存在したどの戦闘機よりも性能が優れた革新的な航空機の製造を促した。自社製航空機の製造を熱望していた航空宇宙部品メーカーのマクドネル・エアクラフト社は、この提案に対し、モデル1の図面と仕様書を提出した。モデル1は、胴体内に埋め込まれたアリソンV-3420エンジン1基が、両翼に取り付けられたプッシャープロペラ2基を駆動する、珍しいギア式駆動系で駆動する予定だった。しかし、他の22社の製造会社も陸軍の要求に応える提案を出していた。マクドネル社の提案は、予想性能が比較的低く、奇妙な駆動系は実証されていなかった。23の提案が審査され採点された結果、モデル1は21位となった。承認された提案には、同様に不運に見舞われたXP-54XP-55、そしてXP-56が含まれていた。一見すると不運な結果であったにもかかわらず、航空隊の指導者たちは新興企業の努力に感銘を受け、マクドネル社に機体の再設計を依頼する3,000ドルの契約を交付した。[ 1 ]

最終デザイン

マクドネルの技術者たちは 1940 年 6 月 30 日にモデル 2を持って戻ってきたが、これも却下されたため、モデル 2Aに作り直され、1941 年 4 月 24 日に登場した。新しい設計では、2 基のエンジンが翼に取り付けられたナセルにトラクター構成の 4 枚羽根のプロペラで駆動するという、より伝統的なレイアウトが採用された。しかし、この設計はまだかなり野心的なものであった。設計チームは中央胴体を通じて真の断面を維持し、エンジン ナセルの後部を翼と融合させ、胴体とナセルのすべてのエッジを翼に徹底的にフィレットして抗力を減らすよう努めた。設計全体で層翼断面が採用された。マクドネルの設計者は、この設計により最高速度 472 mph (760 km/h)、総重量 18,600 ポンド (8,440 kg) を実現できると約束しましたが、予想総重量はすぐにいくらか現実的な 20,000 ポンド (9,070 kg) に増加されました。

1941年9月30日、アメリカ陸軍航空隊[ N 2 ]はマクドネルに対し、試作機2機、風洞模型、関連技術データに対して1,508,596ドルの契約と86,315ドルの手数料を交付した。モデル2AはXP-67と命名された。[ 2 ]量産型機は与圧コックピットを備える予定だったが、これは当時としては画期的なものだった。兵装は、6挺の.50インチ(12.7mm)機関銃、4挺の20mm (0.79インチ)機関砲、さらには75mm(2.95インチ)機関砲を含む複数の構成が検討されたが、最終的に6挺の37mm(1.46インチ) M4機関砲の構成が選ばれた。動力は、ターボスーパーチャージャーを装備した 2 基のコンチネンタル XI-1430-1逆 V-12 エンジンによって供給され、エンジンの排気ガスによって推力が増強されます。

テスト

マクドネル、 NACAデトロイト大学によって、設計の数多くの先進的側面を対象とする大規模な空力テスト プログラムが開始された。[ 3 ]設計では、層流特性を維持するために完全に滑らかで精密な形状の外板が求められ、同社ではそれまで航空機全体を製造したことがなかったため、新しい構築技術の開発が必須となった。風洞テストにより、エンジン ナセルを通るエンジン冷却用気流に関する問題が明らかになり、この問題は完全には解決されなかった。戦時中の生産需要により、競合する航空機テスト プログラムに実験用XI-1430エンジンの稼働サンプルを提供するコンチネンタル社の努力が妨げられたため、エンジンの入手にも困難が生じた。プロジェクトは、バージニア州ラングレーのNACA風洞施設でのテスト時間をめぐる熾烈な競争によっても遅延した。

XP-67の初号機である42-11677は、1943年12月1日に地上試験の準備が整った。機体にはXI-1430-17/19エンジンとゼネラル・エレクトリックD-23ターボ・スーパーチャージャーが搭載されていたが、与圧装置や武装は搭載されていなかった。12月8日、排気マニホールドのスリップリングの不具合により、両方のエンジンナセルで火災が発生し、機体は損傷した。1944年1月6日までに損傷は修復され、XP-67は初飛行を行ったが、エンジントラブルにより6分後に終了した。エンジン装置に変更を加えた後、2回の試験飛行が行われた。4回目の飛行で、エンジンが誤って過剰回転した際にエンジンベアリングが焼き切れた。

飛行中のXP-67

この時までに、XP-67は深刻な出力不足に悩まされていることが明らかになりつつあった。エンジンはわずか1,060馬力(790kW)しか出力できず、約束された1,350馬力(1,007kW)には遠く及ばなかった。[ 4 ]エンジン調達の遅れとXI-1430の標準以下の出力に不満を抱いた会社創設者ジム・マクドネルは、試作機のエンジンをアリソンまたはロールスロイス製のピストンエンジン2基に換装し、さらに後部ナセルにウェスティングハウス 製の補助ターボジェットエンジンを搭載するための資金集めを始めた。マクドネルは新型エンジンで最高速度500mph(805km/h)という非常に印象的な数値を約束したが、陸軍は既存設計のさらなる試験を要求し、この提案を拒否した。[ 3 ]風洞試験の結果、XP-67が交換用エンジンを待つ間、尾翼は12インチ(31cm)上げられた。

試験

1944年3月23日、飛行試験が再開された。1944年5月11日、アメリカ陸軍航空隊のパイロットがようやくこの機を操縦し、コックピットのレイアウトはまずまずで地上操縦性も満足できるものであったが、初期の上昇率の低さ、加速の遅さ、そして特に片発エンジンでの離陸滑走距離の長さから、出力不足と判断された。[ 5 ]その他の飛行特性は、穏やかな操縦桿操作では概ね良好であった。操縦桿にかかる力は軽く、滑走率は適切で、あらゆる速度域で操縦は有効であり、縦方向の安定性も良好であった。しかし、ダッチロールの傾向が顕著であった。[ 4 ]試作機は、失速速度に近づくと、いくつかの不穏な挙動も示した。実際の失速速度をはるかに超えてバフェット機の姿勢が変化し、急旋回時には機尾が重くなり、失速時には機首が上向きになった。これらの問題は深刻で、スピンが回復不能になるのではないかと懸念したテストパイロットは、XP-67のスピン特性のテストを拒否した。この不規則で不安定な失速挙動は、高度な空気力学的原理に起因するものと考えられており、数年後に電子安定制御が導入されるまで完全には解決されていませんでした。[ 5 ]最終的な飛行試験報告書は概ね肯定的でしたが、この航空機の操縦性はノースアメリカンP-51マスタングなどの既存の機種に比べて劣っていると判断されました。[ 5 ]

工場に戻ると、冷却ダクトは改修された。その後の試験飛行でいくつかの問題は解決されたものの、エンジンは慢性的なオーバーヒートと出力不足に悩まされ続けた。XP-67は確認された最高速度が時速405マイル(652キロメートル)にとどまり、公称最高速度760キロメートル(472マイル)には遠く及ばず、当時運用されていた他の戦闘機と比べても目立った性能ではなかった。

キャンセル

XP-67の正面図

1944年9月6日、XP-67のテスト飛行中に右エンジンが火災を起こし、テストパイロットのE・E・エリオットはミズーリ州セントルイスランバート飛行場に緊急着陸した。彼は炎を機体から吹き飛ばすため、風上に向けて機体を駐機させようとしたが、右主脚ブレーキ故障し、XP-67が旋回して炎が機体後部に直接吹き付けた。エリオットは無事脱出したが、炎は機体、エンジン、ナセル、右翼を全焼させ、機体は全損した。[ 6 ]

飛行可能な試作機の破壊は、当時2号機の完成度がわずか15%だったため、計画全体に深刻な打撃を与えた。陸軍上層部はXP-67の再評価を決定し、最終的に9月13日に、既に運用されている既存の戦闘機と比べてXP-67には大きな利点がないと判断した。[ 6 ]プロジェクトは中止され、1号機の残骸は廃棄され、2号機の試作作業は中止された。[ N 3 ]

変種

モデル2
ロールスロイス社製エンジン2基を搭載した単座攻撃型機の提案。[ 7 ]
XP-67
社名モデル2A 、コンチネンタルXI-1430-17/19エンジン2基を搭載した試作迎撃機。[ 7 ] [ 8 ]
モデル2B
提案された2人乗りの船団追跡迎撃機の派生型。[ 7 ]
モデル2C
提案された2人乗り急降下爆撃機の派生型。[ 7 ]
モデル2D
提案された単座迎撃機の派生型。[ 7 ]
モデル2E
提案された2座席の「五目的」多用途型で、アリソンV-1710エンジン2基を搭載する。前方射撃武装は、.50口径砲4門と20mm砲2門で構成され、最大装弾数はそれぞれ1,700発と120発。機内爆弾倉は、任務に応じて異なる種類の兵器を搭載可能であった。「追撃」構成では、爆弾倉は空のままとなる。「追撃攻撃爆撃」構成は2種類提案された。1つは破片爆弾60発を搭載し、もう1つは従来型爆弾(100ポンド爆弾12発から1,100ポンド爆弾1発まで)を搭載し、.50口径弾薬を600発削減する。「追撃急降下爆撃」構成では、爆弾倉に1,100ポンド爆弾1発を搭載する急降下爆撃ラックが備えられる。 「船団追撃」構成では、爆弾倉に800米ガロン(3,000リットル)の燃料タンクが装備され、航続距離は4,000マイル(6,400キロメートル)延長され、航続時間は14時間延長される予定だった。さらに、オプションで後部銃手を配置し、交代パイロットとしても活躍させる予定だった。[ 7 ] [ 9 ]
モデル12F32-A
コンバージョンAとも呼ばれる、長距離追撃型の提案。[ 7 ]
モデル12F32-120-SB
コンバージョンBとも呼ばれる、長距離追撃型の提案。[ 7 ]
P-67C
社名表記はモデル12F32-120-SC、別名XP-67CコンバージョンC。アリソンV-1710-119またはパッカードV-1650-11マーリンピストンエンジン2基とゼネラル・エレクトリックI-20ジェットエンジン2基を搭載した混合動力戦闘機の派生型として提案された。パイロットはバブルキャノピー下の高所操縦席に座る予定だった。標準武装は機首に6門の.50口径機銃を搭載する予定だったが、様々な代替武装構成が検討された。[ 7 ] [ 10 ]
P-67D
中隊呼称モデル16 (コンバージョンDとも呼ばれる)は、提案された派生型である。モデル16に関する技術的情報は発見されていないものの、この派生型に関する誤報により、マーヴィン・グロス准将は1944年8月までに1機が飛行したと信じていた。[ 7 ] [ 11 ]
P-67E
社名がモデル16A (コンバージョンEとも呼ばれる)とされたこの機体は、アリソンV-1710またはパッカードV-1650-11マーリンピストンエンジン2基とゼネラル・エレクトリックI-20ジェットエンジン2基を搭載した混合動力写真偵察機の派生型を提案した。パイロットはバブルキャノピーの下、高めのコックピットに座る予定だった。機体は非武装で、カメラは主翼後縁後方の胴体後部に搭載される予定だった。[ 7 ] [ 12 ]

仕様(XP-67)

1920年以降のマクドネル・ダグラス航空機のデータ[ 8 ]

一般的な特徴

  • 乗員:パイロット1名
  • 長さ: 44フィート9.25インチ (13.65メートル)
  • 翼幅: 55フィート0インチ (16.76 m)
  • 高さ: 15フィート9インチ (4.80 m)
  • 翼面積: 414平方フィート (38.50 m 2 )
  • 空車重量: 17,745ポンド (8,049 kg)
  • 総重量: 22,114ポンド (10,031 kg)
  • 最大離陸重量: 25,400ポンド (11,521 kg)
  • 動力源:コンチネンタル XI-1430-17/19 12気筒逆V型液冷エンジン×2基、各1,350馬力(1,007kW)

パフォーマンス

  • 最高速度:高度25,000フィート(7,600メートル)で時速405マイル(650キロメートル、352ノット)
  • 巡航速度: 270 mph (435 km/h、235 kn)
  • 範囲: 2,385 マイル (3,837 km、2,074 海里)
  • 実用上昇限度: 37,400フィート(11,400メートル)
  • 上昇率: 2,600 フィート/分 (12.7 m/s)
  • 翼面荷重: 53.4 ポンド/平方フィート (260 kg/m 2 )
  • 出力/質量: 0.12 hp/lb (0.2 kW/kg)

武装

  • 銃: 6×37mm(1.46インチ)M4機関砲(試作車には搭載されず)

参照

同等の役割、構成、時代の航空機

関連リスト

参考文献

注記

  1. ^どちらの名称がUSAAFの正式な呼称であったかは不明であるが、様々な資料で両方の名称が使用されている。どちらも、この航空機の独特な外観を表す非公式な愛称である可能性がある。
  2. ^ USAACは1941年6月20日にUSAAFとなった。
  3. ^不完全な第2試作機の最終的な運命は、参照した参考資料では明らかにされていない。

引用

  1. ^ボイン2001、146ページ。
  2. ^ボイン2001、148ページ。
  3. ^ a bボイン2001、149ページ。
  4. ^ a bバウアー、ジョー。「マクドネル XP-67」。ジョー・バウアーのアメリカ軍用機百科事典:USAAC/USAAF/USAF戦闘機および追撃機、オリジナル戦闘機シリーズ-1922~1962、1999年9月18日。2009年1月27日閲覧。
  5. ^ a b cボイン2001、150ページ。
  6. ^ a bメスコ 2002、5ページ。
  7. ^ a b c d e f g h i j kマクドネルモデル番号(PDF) .マクドネル・ダグラス. 1974年7月1日 . pp.  1– 4.
  8. ^ a bフランシロン1979、372ページ。
  9. ^リチャードソン&メイソン 2022年、69頁。
  10. ^リチャードソン&メイソン 2022年、14頁。
  11. ^リチャードソン&メイソン 2022年、71頁。
  12. ^リチャードソン&メイソン 2022年、12頁、70-71頁。

参考文献

  • ボイン、ウォルター・J.『The Best of Wings』、ダレス、バージニア州、アメリカ合衆国:Brassey's, Inc、2001年。ISBN 1-57488-368-2
  • バトラー、トニー(2024年)『第二次世界大戦におけるアメリカの実験的戦闘機:卓越性の追求』クレシー出版。ISBN 978-1-80035-310-7
  • フランシロン、ルネ・J. 『マクドネル・ダグラス航空機 1920年以降』ロンドン:パトナム・アンド・カンパニー社、1979年。ISBN 0-370-00050-1
  • メスコ、ジム著『FHファントム/F2Hバンシーの活躍』、テキサス州キャロルトン、米国:スクアドロン/シグナル・パブリケーションズ社、2002年。ISBN 0-89747-444-9
  • リチャードソン、スティーブ&メイソン、ペギー著『マクドネル XP-67「ムーンバット」(Xプレーンズ、第17巻)オックスフォード:オスプレイ・パブリッシング、2022年。ISBN 978-1-4728-5303-5