性能
簡単な言葉ですが、飛行機、特に戦闘機にとっては
とても大事な要件です
極端に言えば特性よりも性能です
言い換えれば、扱い易さよりも物理的能力を求めるのです
車で言えば
乗り心地よりもスピードでしょうか
一部のマニアはあえてこちらを選びますが
常識的な一般人は、乗り心地を選ぶでしょう
（私が年取ったせいで、こう思うのかな）
（そう言えば、昔はガチガチのサスペンションのスポーツタイプの車でしたが
今は、普通のセダンです。私の話）
では戦闘機の性能で重要なのは何でしょう
先ず思いつくのが速度です
最高速度と思われがちですが
そうではないのです
最高速度は、超音速飛行でも述べたように
機体の材質とエンジンインテイクの制限で決められていますので
通常の戦闘機ではどれもＭａｃｈ２．２〜２．５程度で同じです
昔はフラッター限界が速度限界でしたが
今は、空力設計と構造設計がしっかりしているために
動圧での制限よりもＭａｃｈでの制限が先に来ます
そこで
本当に重要なのは、加速性能だ」と思います
（個人的かな？）
加速性能とは、ある速度からある速度まで
いかに早く加速できるかです
３００ｋｔｓから４５０ｋｔｓまで早く行ける方が
戦闘では重要になります
最高速度がＭａｃｈ２．５の飛行機でも
．９から１．５まで３０秒かかる機体なら
最高速度がＭａｃｈ２．０でも
同じ加速が
２５秒なら戦闘では後者が生きて帰れます
戦闘ではたくさんの運動エネルギーを使います
そのため戦闘時間の二乗に比例して速度が減ります
これを敵の隙を見ていかに早く運動エネルギーを
回復するかで
戦闘の勝敗が決定します
戦闘中は
戦闘機の速度は、想像以上に
急激に減ります
Ｆ−１などは４５０ｋｔｓで急旋回すると
１８０度回ったところでは２５０ｋｔｓぐらいになっています
Ｆ−１５でも同じ速度で最大Ｇで旋回すると
高度にもよりますが
２００００ｆｅｅｔ程度だと
後ろを向いた時には３５０ｋｔｓ程度になっています
Ｆ−４では３００ｋｔｓ程度でしょうか
当然各機最大推力です
この違いは何から生じるのでしょう
それはＰｓとＣｄｉです
Ｐｓは余剰推力
Ｃｄｉは誘導抵抗です
Ｐｓはその速度での余っている力
エンジンとインテイクの性能です
同じエンジンでもインテイクの設計いかんによって推力が変わります
戦闘機の様にエンジンが機体の内部後方にある飛行機は
インテイクが長くなり時には曲線を描きます
これによって空気取り入れ効率が低下し推力に影響します
最近の例ではＦ−２の設計で起こったお話です
Ｆ−２はどう見てもＦ−１６です
しかし垂直尾翼を除いて全て外形はＦ−１６と異なります
主翼、尾翼、胴体、インテイク全て日本で線を引き直しました
だから相似形ではないのです
しかし似ていますが
パジェロとプラドぐらいの差はあります
いやパジェロミニとパジェロｊｒぐらいかな
（そんなら同じじゃん・・・・・天の声）
さて、それはともかくインテイクのお話です
Ｆ−２では当然インテイクもいろいろな理由で変更しました
変更理由は、長くなるので割愛します
この作業は、ＧＤを怒らせました
「インテイクは戦闘機の命」
「最良のインテイクがＦ−１６に付いているのに
なぜ日本はいじっちゃうのか」
と、英語で言いました
そう言えば昔Ｆ−１０４は発表当時インテイクに
カバーを架けて隠してあった写真が残っています
それは画期的なコーンを持った戦闘機であったので
その技術と性能を隠すためにそうしたそうです
その当時はいかに実用機で音速を越えるかを
米国内のメーカばかりではなくソ連とも競争していたからです
それほどまでにインテイクは重要なのです
それは戦闘機の戦闘能力を決定するからです
ところでＦ−２のインテイクは
実物試験でＦ−１６よりも良い性能が出てしまい
それ以来ＧＤは特にコメントを述べなくなったそうです
日本のエンジニアの能力の一部を米国に披露しましたとさ
又聞きの話ですが・・・・・・・
さて次はＣｄｉ誘導抵抗です
翼は揚力を発生しします
揚力を発生させればさせるほど抵抗が増えます
失速までですが
それ故、空中戦闘のような大きなＧを発生させる運動は
大きな迎え角を生み、誘導抵抗の増加を引き起こします
言い換えれば 運動すれば抵抗が増え減速してしまいます
Ｃｄｉは、あくまでも空力の問題です
設計で決まります
しかし戦闘機はいろいろの理由で翼面荷重が大きくできてます
こような翼でいかにＣｄｉを減らすかは
各国、極秘でデーターは公表されません
できあがった飛行機は実物があるので
分かってしまいますが
重要なのは設計時に検討した
別の翼の形やアスペクト比や翼厚のデータです
この積み上げがノウハウになるのですが
我が国では、全ての機種を合わせても
航空機開発は２０年に１度では
そのデータは次の設計では古典理論になっています
このＰｓとＣｄｉを合わせた物が
戦闘機で最も重要な速度の性能です
いわゆるサステインＧです
加速ばかりですが
戦闘機は減速性能も重要です
４００ｋｔｓからいかに２００ｋｔｓまで急激に減速するか
これも戦闘を左右します
格闘戦で絡んだ場合
いかに早く敵よりも低速にして
敵の後ろに回り込むかで生死が分かれます
また最近ではポストスールマヌーバーとかで
いあかに低速で飛行するかが重要になって
低速性能も重視されています
速度の話はこのくらいにして
運動性能の一つの
横転率性能です
これはロールレートです
いかに早く横転するかです
普通の戦闘機は
３６０度フルエルロンロールの所要時間は２秒強です
約２秒で３６０度、機軸に対して回ります
Ｃ−１７２でやったら１０秒ぐらいでしょうか
（多分禁止されている、オーナーの方はやらないように！）
Ｔ−４の試作試験機では３６０度を１．７秒でした
（参考：量産期は性能落としてあります）
どちらにしても
背面まで約１秒です
これはすざましい横転率です
スティックをちょっと倒せばすぐ背面です
初めて乗った人は、度肝を抜かれます
多分Ｆ−１スポーツカーの比ではありません
（Ｆ−１乗ったこと無いので・・・・）
この横転率を発生させるのは
エルロンです
しかしこれにも限界があります
そこで現代の戦闘機はスタビレータも
ロールモーメントを発生させるために
左右非対称に切ります
これでも足り無いので
ラダーもロールモーメントが発生するように傾けます
（各舵の動きは別のＨＰページで）
やや内容が食い違いますが・・・・・・・
さて何故、横転率が重要なんでしょうか
戦闘はいかに飛行機の運動方向を変えるかです
運動方向の変更の基本は水平方向への変更です
真っ直ぐの飛行から左右への変針です
それは横転でします
バンクを取って飛行して進路を変えるのです
これを速くするためには
早くバンクを確立する事です
そのために速い横転率が必要なのです
横転中は、旋回が期待できませんので
もし９０度バンク取るのに３秒かかると
１８０度旋回にはロールアウトも含め６秒の
無駄時間が発生します
これはちょっと極端ですが
現在の戦闘機は１８０度変針するのに
１８秒程度です
後ろに向くのに１８秒
１秒で１０度
かなり速いレートです
バンク確立に１秒以上かかっていては
変針に２０秒以上かかってしまいます
この３秒がＦＯＸ２を自分の背中に刺します
まだまだ性能の話はありますが
ちょっと眠くなったのでこの辺で
次は性能の２でも作ります