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モデラーの空軍基礎知識 日本陸軍戦闘機87

二式単座戦闘機鍾馗

二式単座戦闘機鍾馗は
高速戦闘機として開発された為
その高速化の手段として
空気抵抗は大きくなるが
爆撃用の大型高馬力の発動機の採用
主翼の小型化による
空気抵抗の減少による
発動機の馬力の速度向上への有効活用が
主な高速化の手法でした
そこで
鍾馗は
小型の主翼が採用されたのですが
どれくらい小型の翼かと言うと
当時
小型の高速重戦闘機として登場した
メッサーシュミット bf109 戦闘機の翼が
約16平方メートルにたいして
サイズ的にあまりかわらない
二式単座戦闘機鍾馗が
約15平方メートルと
メッサーシュミット bf109 よりも
小型の翼を採用していました
翼のサイズは
機体や重量その他の兼ね合いが有りますので
他の機種と比べても参考程度にしかなりませんが
鍾馗の設計陣は
メッサーシュミット bf109 よりも翼が小さかった事に
歓喜したそうです

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モデラーの空軍基礎知識 日本陸軍戦闘機 86

二式単座戦闘機 鍾馗

飛行機の翼は
揚力を発生させる為に必要ですが
同時に
抵抗を生み速度を上げる邪魔になります
では
どうすれば良いか?
答えは簡単です
抵抗になる翼をギリギリまで
小さく薄くすれば良いのです
こうする事により
各種抵抗が減り
発動機の馬力を
速度向上に有効利用出来るようになります
尚且つ
揚力が低い翼は
急降下の際に
翼が上に引っ張られる力が少ないので
急降下に有利になります
しかし
難点として
機動力が低下します
特に
旋回性能は
かなり悪くなります
それと
着陸が難しくなります
揚力の大きい翼だと
低速でじっくりと着陸できますが
揚力の小さな翼だと
ある程度速度が落ちると
厳密には違いますが
大まかなイメージとして
翼の揚力が機体重量を浮かす力が足りなくなり
機体が落ちてしまいます
ですので
速い速度での着陸が必要となり
難易度が上がってしまうのです

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モデラーの空軍基礎知識 日本陸軍戦闘機85

二式単座戦闘機 鍾馗

海軍の雷電が
胴体の形状にこだわった設計だったのに対して
陸軍の鍾馗は
翼の設計にこだわっていました
翼は
空を飛ぶために必要ですが
速度を上げる場合には
抵抗となり
速度を上げるのを邪魔します
飛行機の翼は
飛行機が前に進み
翼の上下の面に空気が流れると
翼の上の方にたいして引っ張られる力が働きます
正確には違いますが
大雑把なイメージで言うと
この翼が上に引っ張られる力が
飛行機が
真っ直ぐに飛ぶ際に
抵抗となり
速度を上げるのを邪魔するのです
その為
二式単座戦闘機 鍾馗では
翼の設計に重点を置き
高速化を狙っていました

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モデラーの空軍基礎知識 日本陸軍戦闘機84

二式単座戦闘機 鍾馗

日本陸海軍で
陸軍 二式単座戦闘機 鍾馗と
海軍 局地戦闘機 雷電は
共に高速を狙った戦闘機で
共に爆撃機用の高馬力だが
正面投影面積が大きい発動機を採用していた等
似たような設計をされた戦闘機でしたが
その高速達成の為のアプローチはかなり違っていました
海軍の雷電が
胴体を紡錘形の流麗な形状に仕上げ
機首を細くし
操縦席付近が一番太くなるように設計し
槍の先で空気を切り裂き
後方へスムーズに流すような設計でした
その為
雷電の発動機は通常の戦闘機より
後方へ配置し(実際は機首を伸ばしたが正しい)発動機のカウリングを先細りの長いタイプにしました
その為
通常より長いプロペラ軸でプロペラを回す設計になっていました
実は
この長いプロペラ軸が欠点で
長い棒を正確に回すのは
結構難しく
どうしても大きな振動が出てしまうのです
航空機に関わらず機械にとって
大き過ぎる振動は
耐久性や正確な動作に支障をきたす為
有ってはならないものでした
これが原因で
雷電の採用は
大きく遅れる事になりました

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モデラーの空軍基礎知識 日本陸軍戦闘機83

二式単座戦闘機 鍾馗

鍾馗に搭載予定の発動機
ハ41 1200馬力で時速600kmを目指すのは
馬力不足で
かなり難しい問題でした
そこで
馬力が足りないのであれば
他の部分で補えばよいとの考えで
設計が進められました
では
そのほかの部分とは何処かと言うと
機体の設計による空力の最適化と空気抵抗の最小化です
速い話しが
空気抵抗を減らして
その分
発動機の馬力を
速度向上に有効活用しようと言うとです
そこで
中島飛行機の設計陣が力をいれたのが
翼の設計でした
海軍の似たような性格の雷電は
同じく
空気抵抗を減らす設計をしましたが
そのアプローチの仕方は
鍾馗と雷電では
かなり違っていました

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モデラーの空軍基礎知識 日本陸戦闘機82

二式単座戦闘機 鍾馗

1930年代末頃
日本には戦闘機用発動機は
栄発動機(陸軍名ハ25 ちなみに ハ25とは陸軍25番目に開発した発動機という意味です)
しか有りませんでした
しかし
馬力不足は明白でしたので
では
どうするかと言うと
少し直径は大きくなるが
馬力の大きい爆撃機用発動機を使うことになりました
そこで選んだ発動機が
ハ41で
元々爆撃機用に開発した発動機の発展型で
直径は約1250mmで
零戦の栄発動機が約1150mmですので
大体直径で100mm程大きくなります
直径で見ると10%程度のアップですが
正面投影面積でいくと20%程のアップになってしまいます
零戦の栄発動機が
約1000馬力に対して
ハ41は
約1260馬力
ハ41は栄に対して馬力が約26%アップしていますが
正面投影面積も20%アップしついますので
正直これで
陸軍の要望時速600km
零戦の70~80kmアップは
かなり厳しい要求でした

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