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2009年4月 9日 (木)

F4Uコルセアの着艦問題に関する考察(その2、F4Uの特徴と問題点 主翼)

☆ 逆ガル部の失速
 「F4Uの主翼は逆ガルの折れ曲がり部分で失速した」と言われると何となく納得した気になるが本当なのだろうか?Ju87など他にも逆ガル翼の機体はあるがそんな話はあまり聞かないではないか。確かに空気の流れを考えてみると、逆ガル部下面では空気が左右に押し分けられ、逆に上面ではV型の谷間で負圧が大きくなるので、ここから失速が始まると言うのは理に適っている。しかし中央付近での失速は翼端失速ほど危険ではないはずだ。また必ず左翼が失速を起こした理由にはなにか左右非対称な要素が関連しているはずだ(多分プロペラだろう。これはプロペラ後流のところで後述する)。

☆ 横滑りの影響

 次に横滑りを起こした場合を考えてみる。飛行機の着陸では大きく左右に傾けてコース修正を繰り返すものだし、特に大出力の単発機はプロペラの影響を抑えるためにラダーを使って斜めを向きながら降下してくる。さらに、F4Uの場合は視界が悪いのを補うため、機体を斜めにして着陸点を視認したくなるのが当然だ。しかし、F4U主翼の逆ガル部を斜めに切ってみると強い逆キャンバー断面と言うことになり、機体が横滑りして気流が斜めに当たると失速しやすくなる(図1)。ただし、このような横滑り時の失速が風上側と風下側のどちらで起こりやすいのかはよくわからないから、左翼が突然失速する現象とどう関係するのかはよくわからない。

図 1 逆ガル部分を斜めに切ったときの主翼断面形状

1_3

☆ 主翼付け根の気流剥離

 主翼付け根にも問題がある。写真をみると主翼付け根付近の塗装が剥げているものが多いが、これは主翼付け根で気流が剥離して乱流となったためであると言う。(図2)

図 2 主翼付け根の乱流

2_2

 F4Uの主翼はF4Fや強風・紫電と同じように、円形断面の胴体に直角に主翼を接合している。こうすれば主翼と胴体の干渉抵抗が小さくなりフィレットをなくすことが出来ると考えたためだが、強風の場合は主翼付け根で発生した乱流により昇降舵が振動したためやむを得ず主翼付け根に「バナナ」と揶揄された大きなフィレットを取り付けた。(図3)

図 3 強風試作機と量産機の違い(主翼付け根のフィレットを追加)3

☆ 主脚扉について

 F4Uの主脚扉は不思議だ。類似方式のF6Fと比べてもカバーの面積が大きく、前方と左右に大きな壁を作っている。主翼下面には大きく穴があき、いかにも気流が乱れそうに見える。想像だが境界層制御板もしくはエアブレーキとしての効果を期待したのではないかと思う。逆ガル部を斜めに抜ける気流をせき止めれば横滑り時の失速が少しは防げるかもしれないし、着艦時に速度を調整する手段が限られていたF4Uでは脚下げ時の抵抗増大はむしろ望ましかったのかもしれない。

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