B2の謎
2002年8月20日
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長距離爆撃の問題
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アメリカが原子爆弾を保有した瞬間から、潜在的敵国であるソ連の領土の核心に打撃を加えることのできる大陸間輸送手段を保有するという問題が浮上した。当初、アメリカは1945年に広島と長崎への爆撃を遂げたストラトフォーティースB-29を保有しており、それらはロスウェルに基地を置く第509爆撃群に所属していた。
しかし、ソ連領土への爆撃を実行するには、これらの機体の性能は十分ではなかった。そこでノースロップ社は、非常に長距離飛行が可能で、かつレーダーにほとんど検出されない、いわゆる「ステルス性」の高い飛行翼(フライイング・ウィング)の開発を進めた。ジャック・ノースロップは、すでに1939-1945年の戦争以前からこのプロジェクトを開始していた。当初の機体は逆回転プロペラを装備したXB-35Aで、1946年6月26日にアメリカのエドワーズ基地で初飛行を果たした。
その後、この機体は8基のターボジェットエンジンを搭載する方式に変更され、YB-49と命名された。YB-49は1947年にカリフォルニア州ハワースンで組み立てられた。両機の翼幅は同じ(52メートル)であった。12機ほどの試作機が製造されたが、飛行試験の結果は悲惨だった。当時、斜め翼の空力特性についてはほとんど理解されていなかった。特に、高迎角時に翼端部の剥離が非常に急速に機体前方に移動する傾向があることが分かっておらず、それが急激なピッチダウン(急降下)を引き起こした。YB-49の失速試験ではこの現象が複数回発生し、機体とパイロットの喪失に至った。失速状態を避けるべきであると明確に規定されるような航空機を運用することは不可能だった。さらに、当時ノースロップ社とボーイング社の間で商業的競争が激しく、最終的にボーイングが勝利した。すべてのYB-49は破壊された。正確に言えば、XB-35A(プロペラ機)ではこの失速時の悲劇的な挙動が見られなかったが、その理由は未だに明確ではない。YB-49で発生した問題は、すべての斜め翼機に共通するものであり、解決策として「フェンス(隔板)」を設けることになった。
以下に、その解決策(特定の機体に実装されたもの。カラベラの翼と同様の構造):
その後の斜め翼機、特に三角翼機では、別の2つの解決策が採用された。1つ目は前縁に失速を誘発する構造(b)を設ける方法で、高迎角時に非常に強い渦を発生させ、翼端部の剥離が前方に移動するのを自然なバリアとして防ぐ効果がある。
現在の一般的な解決策(ミラージュIIIなど)は、前縁に溝を設ける(c)方法であり、これも同様の効果を発揮する。併せて、B2の後縁のジグザグ形についても注目すべき点がある。この形状は2つの目的を持っている。1つ目はレーダー信号に対する反射を低減すること(「ヘアピン」や「ヘアピン・エッジ」など、広く採用されている形状)である。2つ目は、高迎角時にこのジグザグ後縁が渦を発生させ、翼端部の剥離が前方に移動するのを妨げるバリアとして機能することである(d)。
もしこの解決策(前縁まで伸びるフェンス)が1947年に知られていたなら、ジャック・ノースロップが設計した機体は救われた可能性がある。アメリカは、当初から非常に高いステルス性能を持つ航空機を保有できたはずである。しかし、失速時の急降下という問題以外にも、試験中にエンジンの過熱問題が発生していた可能性がある。
なお、ドイツ軍は、おそらく最初にステルス性の重要性を理解した国であった。当時、英国の高性能レーダーによって、ドイツの航空機の編隊が早期に検出され、大きな損害を被っていたためである。戦争末期に、ホルテン兄弟が設計した機体が開発された。この機体は垂直尾翼を一切持たず、またレーダー反射が極めて弱い素材で構成されていた(後に有名な木製の英国の戦爆機「モスキート」も同様の素材で作られた)。読者は、このような機体がどうやって横方向の制御(ラウンド制御)を行っているのか疑問に思うかもしれない。答えは非常に簡単である。B2にも同様の仕組みが採用されている。翼端部に上下両方向に開くスロット(スラット)を設け、局所的に抗力を増加させることで制御を実現している。
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初期化日:2002年10月7日。このページの閲覧回数:
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