コニカルキャンバーの話

現代の戦闘機、練習機、輸送機、その他の多用機もそうですが、フライバイワイヤによるアクティブ的なハイリフトデバイスを活用し、少しでも高効率化、運航コスト削減、空港(飛行場)周辺環境への配慮しています。また、戦闘機ともなると単なるハイリフトデバイスではなくなり、いかに戦闘を有利の導くかがカギとなることもあるのです。そこで翼弦(主翼を縦方向に切った場合の主翼前後の距離)が長くなると、低速時のハイアルファ飛行時では失速する傾向にあります。つまり主翼上面を流れる空気が剥がれ揚力が発生しないので、大抵の主翼前縁には前縁フラップまたは前縁スラットが主に使用されています。このハイリフトデバイスにより空力特性向上により離着陸のみならず、ドッグファイト時も活用し有利な空戦状況に導く事が出来ます。ところが、下の写真のF-15には前縁フラップまたは前縁スラットが無く、赤い矢印で示した通り、主翼前縁が垂れ下がっているのが分かると思います。この空力デバイスをコニカルキャンバーと言います。

この垂れ下がった効果でドッグファイト時と離着陸時の主翼揚力増加が見込めます。それに固定化しているのでパーツ数の減少、信頼性向上、インテグラル燃料タンクの増加が期待出来ます。ですが、良い事ばかりではないのです。垂れ下がっているので、その分、空気抵抗が増加する傾向があり、ホリゾンタルフライトに於いては若干、燃費の悪化もあります。また、常にボーテックスが発生し、それがフラッター現象にもなることが考えられ、F-15では主翼端はカットした影響で、旋回時にボーテックスによるストレーキが発生します。また、翼端ミサイルを搭載出来ないのもネガティブな要素ともなっています。

空気抵抗増加に対しては、そこはやはり米国人の考えでしょうか。「だったらハイパワーエンジンを搭載すれば良い」との単純明確な回答なんですね。このコニカルキャンバーはF-15で始まった訳では無く、F-102、F-106などのデルタ翼で採用されていた歴史的に古い空力デバイスとも言えます。

今では完全デジタルフライバイワイヤにより、アクティブな前縁フラップまたは前縁スラットにより、飛行特性をより向上させるのが目的となりましたが、もしF-15がフライバイワイヤであれば、このコニカルキャンバーは採用されなかったかと思います。主翼を見れば、その航空機の飛行特性が分かるのが面白いでしょ？

映像はバージニア州ラングレー空軍基地のF-15Cデモフライトです。バーティカルウィングに書かれたテールレター「FF」は「First to Fight」をモットーにしています。また、同空軍基地は常に最新鋭機が配備され、あのF-22Aラプターが最初に実戦配備されたのも同基地です。

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Posted at 2016/02/16 19:48:00

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