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by yf2mllsg

スーパーマリン シーファイアMk.47

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艦載機で主翼たためないって許せないっていうか・・・・
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イギリス機なので表面は割と平滑気味に仕上げました。
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スーパーマリン シーファイア Mk47 Cウイング 普通翼 空母トライアンフ搭載機

完成しました!
スケール比 1/13.5(フライングスタイロ零戦とほぼ同じ)
スパン 865mm
全長 780mm
重量 バッテリー込み 453g
サーボ 4個
アンプ2機
バッテリー 7.4V500mAh二本(11.1Vのほうがいいかも)





MK47はスピットファイア一族の中で最も進化し、最後期型に当たる機体です。
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プロトタイプのK5054を見るとそれが分かります。

最初の量産型であるMk1
とのスペック比較

Mk47                    Mk1
スパン11.25m              11.227m
全長 10.46m              9.119m
翼面積22.63㎡             22.48㎡
自重 3.462t               約2t
全備重量4.631t            2.815t
エンジン グリフォン88         マーリンⅡ
エンジン出力2350Hp          1030hp
排気量 36.7l               27l 

最高速度 726km            582km
航続距離 652km(機内燃料)     925km


では
Bf109の比較 AやV1やB型でなくあえてE型を選んでいるには理由があります。

Bf109E-3         Bf109K-14
スパン 9.9m        9.924m
全長  8.80m       9.048m
翼面積 16.35m      ?
自重  1.865t      2.199t
全備重量2.610t     2.750t
エンジンDB601A     DB605L
エンジン出力1100hp   1700hp
排気量 33.929l     35.7l

最高速度 555km    728km
航続距離 665km    590km


Bf109一族が大戦末期には発展限界に達していたのは有名ですが
スピット一族はどうだったのでしょうか。。?
私はジェット機が台頭しなければまだ発展余裕は大きかったと思います。
それは・・・  


エンジンについて

よく戦闘機の性能の半分はエンジンで決まると言われますが
スピット一族の発展のほとんどがエンジンの進化が担っています。

排気量あたりの出力を比較すると

マーリンⅡ38.1Hp/l

マーリン66 58.51Hp/l  (面白いので追加)


グリフォン88 64hp/l


DB601A 32.42Hp/l

DB605L  47.61Hp/l


マーリンエンジンでは総じて高い数値を出し、DB6系列では低い値となっています。
DBは一度もロールスロイスエンジンを抜くことはできないでいます。
さらに601から605へと発展する過程でも大きな向上は見られていません。


結論から言うと
ロールスロイスのエンジンは

排気量を拡大せずにブースと圧を高めて出力を向上させている
ことが分かります。

ブースと圧とはNAからどれだけ突っ込んだかを表すもので過給圧ともいいます。
過給圧をあげて出力向上を図る場合次のようなことが起きます


①エンジンのサイズが大きく変化せず、重量増加も少ない

②熱膨張率を大きくできるため排気量拡大によって出力向上させるよりも低燃費となる

③高圧縮レシプロ機関よりも摺動抵抗が少ないためロスが少ない

④総じて大きな過給機を搭載することになるため高高度性能の向上

⑤過給により高温高圧となった吸入空気により異常燃焼が起き、出力制限を受ける

⑥総じて大きな過給機が必要になるため配置が難しい


①ーマーリンエンジンは初期の700hpクラスからリノエアレースの3000馬力まで
同寸法なため機種の形は変化しておらず、排気量拡大グリフォンでも少しのバルジで済んでいます(グリフォンスピットは機首が逆かまぼこから卵型へとちかずいておりそのため大きなバルジが必要になった)

②エンジンには理論空燃費と言うのがあり、基本14.7(空気)対1(燃料)と決まっています。過給圧をあげてたくさんの吸入空気を送り込んだらそれに伴って燃料も増大させられるから出力が向上するのです。同じ吸入空気量でも小排気量シリンダーに多くの吸入空気を入れ、燃焼させれば膨張率は大きくなり、高出力となります。

③ー高圧縮エンジンは単一方向でないピストンへの力でしゅうどう抵抗を生じます。
  たぶん今のジーゼルエンジンでターボが多いのはこのためかなと思っています。


④ーマーリン66では機体寸法ぎりぎりの大きな過給機を二段2速で使用している
 大きな過給機を装備すれば多くの空気をより低回転で送り出すことができ、過給機に食われる出力のわりに多くの空気を送り出せる。

⑤過給機により運動エネルギーを与えられ加圧された吸入空気は高温となり、それをシリンダで圧縮するとさらに高温となり、異常燃焼がおきる(デトネーション、プレイグニッション)。また高温の空気は膨張しており、堆積効率が悪い(この言葉であってるかな?)。

マーリン、グリフォンエンジンではこれらをインタークーラー(アフタークーラー)で解決しています。高温になった吸入空気を水冷式のインタークーラで冷却。良いインタークーラーがあってこその高ブーストが可能になるわけです。空冷エンジンでもインタークーラーはありますが、過給機から伸びるインマニの関係上、最適位置に付けられず、空冷となるため効率が悪い。

⑥配置は自然とエンジン後部のクランクシャフト軸上あたりになる


これらを生かし、解決し、マーリンは発展したわけですが対してDBはどうだったのでしょうか。。

①エンジンサイズはDB603などを除けばさほど変化していませんが重量は結構増えています。



③DBは高圧縮、低回転とよく言われ、ドイツの燃料事情に配慮した・・・・などとありますが、マーリンと比較した場合それは嘘になります。確かに高圧縮とすれば熱膨張率が大きくなるため低燃費になりやすいのは確かです。しかし上記で述べたとおり過給圧を上げるほうに軍配はあがるでしょう。また低回転でワイドブレードを回すのも燃費向上には有効ですがもともと回転を高くできない設計(SOHCで一本のカムで一つのカム山で吸排気両方バルブロッカーを押すからバルブの速度が最適にできずバルブサージングを起こしやすい)ののDBなのでイマイチ筋が通っていません。。

④DBでは有名なフルカン継ぎ手により無段階変速の過給機で万歳!な
、はずなのですが実はここが最も大きな汚点でした。無段階で過給圧を変化させることで微妙な高度変化や、編隊飛行でのスロットル操作を容易にすることはできます。しかし、流体でちからを伝えているためロスは避けられず、それは高回転でさらに顕著になります。そしてさらに大きな問題がモーターカノンの採用です。エンジン後方に過給機を設置できなくなったためあの有名な横ずけ配置となりました。これでは当然大きな過給機の搭載は不可能であり、2段2速などより不可能です。もし可能にしたとしても複雑に入り組んだ吸入空気導管により吸入効率は大きく低下するでしょう。一段過給機で高ブースとするには過給器回転速度を上げるしかありません。しかしそうすれば、さらに空気は高温となり、流体での効率は落ち、限界となることをドイツ人も知っていたでしょう。高温となればインタークラーを使用すればよいのですがこれも配置の関係上不可能・・・悪循環となっています。これらを解決するために邪道な水メタノール噴射をせざるえませんでした。

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こちらは成田航空博物館で撮ってきた実際のマーリンエンジン。分かりにくいですがインテーク関連の配置が見事です。

⑤先に述べたように水メタノール噴射で出力向上というより、異常燃焼を抑えることができるため出力制限を受けにくい が正しい表現だと思います。水メタ噴射で吸入空気温度を低下させて異常燃焼を防止できたとしても吸入空気量は変わらない(水をいれてるだけだから)ためやはり邪道だと思います。マーリンでは重量増加も気になってほとんど採用が無いです。(ただしパッカードマリーンは結構ある)


⑥先に述べたとおり、理想的な配置は不可能。




ここまで書いてみると結果は書かずとも見えてくると思います。



マーリン、グリフォン、万歳!!

 
\( ̄▽ ̄)/ |||





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戻りまして自作のスピナーです。
当然このクラスの二重反転用スピナーは無いので真空成型で自作しました。
振動も問題ないレベルまでバランスとりました。

取り付けにはちょっとコツが必要です。


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モーターは2機。
等ユニットは有名RCブロガーの方に取り寄せて頂きました。
価格は5000円くらいです。

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引き込みサーボはそれなりに高トルクの廃版のサーボを使用。

それでもカバーは連動できず、次はいい方法考えたのでそれにします。


飛ばしてみて
今まで反トルクってこんなにあったのって感じです。非常に素直にすべるように飛びます。
運動性は思ったほど敏感でなく、着陸速度が速いのを除けば良好です。主翼強度もおそらく大丈夫でしょう。飛行時は2セルバッテリーで普通パワーでしたので11.1Vでもいいかもしれません。その場合はペラ周りの振動に注意して下さい。
総合評価として、良好ナリを与えましょう。

今回ミスったところは主翼上半角が左右で違えてしまったことです。よく見ればわかりますが、全体のアライメントはとれているので飛行時はノートリムでした。それと雨の日に飛ばし、デカールがにじんで、タッチアップで汚れてしまったところが失敗です。。

でもいままでで一番の仕上がりです!

こちらで出品致しておりますのでもしよろしければご覧ください。
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by yf2mllsg | 2010-06-27 08:30 | ラジコン飛行機