QQCCMMVVGGTT
788 先日は挨拶も無しに失礼しました。

現在のジェット戦闘機は空気抵抗に対抗する強度と摩擦による温度上昇等に耐える
ためにチタニウムが多用されていると聞きましたが、そうなると、一番空気抵抗を
受けそうな機首部分がなんでグラスファイバーで保つんでしょうか?
ろーえん

  1. わたしも良く判りませんので推測を述べますが、
    ・実際の運用ではマッハ2も出すことは無いので、要求される
    耐熱強度はアルミニウム合金のレベルである
    ・実機のレドームを見ると、ひび割れては補修を繰り返した跡が目立つ

    つまり、「補修すればグラスファイバーで持つ範囲の熱しか掛からない」
    ということでしょう。
    チタニウムを使うのは耐熱性能よりも強度重量比によってのことでは
    ないでしょうか。

    ただ、唯一実運用でマッハ2を超えるMig25系列はどうしているのか
    気に掛かりますね。



    たかつかさ

  2. 「空気抵抗に対抗する強度と摩擦による温度上昇等に耐えるために」とありますが、
    ジェット排気の圧力と温度の事では無いのでしょうか?

    F-4ファントムは尾部に無塗装の部分がありますが、
    私はこの部分のみがチタニウムで、あとは(ほとんどの部分)ジュラルミンだと思っていました。
    (間違ってましたら、どなたか突っ込んで下さい。)

    また、F-14にチタンが多用されているのは、
    たかつかさ先生が言われている通り、重量あたりの強度を上げるため、
    つまり軽量化のためであると読んだ事があります
    どんべ

  3. 確かにチタン合金はアルミ合金より耐熱性が優れている(アルミ合金では200度程度、耐熱用の2219とかでも220度程度に対して、チタン合金は480度くらいまで充分な強度を保つ)ので鋼よりも軽量な耐熱合金としてかなり前から使われています。最近の機体では外板等に広く使われるようになっていますが、これは空力加熱を考慮したものではなく比強度がアルミ合金や鋼より優れているのが最大の理由でしょう。同じ強度を求めるならより軽くできます。
    機首部にFRP等を使うのは機首にレーダーを装備しているので仕方がないからでしょう。空力加熱が問題になるのはSR71やMiG25あるいはコンコルドといったごく一部の機体で、多くの飛行機はそれほど高いレベルは要求されていないと思います。

    舞弥

  4. 多くの戦闘機の「超音速性能」はアフターバーナー推力に物を言わせた一時的なダッシュだけですが、EF2000 や F-22 などアフターバーナーを使わず超音速で「スーパークルーズ」できる機体だと熱問題が起こってこないのでしょうか?
    ささき

  5. >F22
    当面はマッハ1.8を制限速度とするようです。
    EF2000については私は良く知りません。
    ……ただ、実用装備でスーパー・クルーズが
    出来るようには思えないのですが……>EF2000
    たかつかさ

  6. サンケイ第二次大戦ブックスでは、Mig25ではスチールを
    用いている・・・とありましたが・・・・。重過ぎて
    飛べないような気がするのは素人考えでしょうか>たかつかさ様
    SADA

  7. ↑アルミ合金とステンレススチールを比べた場合、アバウトですが、
    「ステンレススチールの比重はアルミ合金の3倍だが、重量あたり強度も3倍なので、同じ強度の部品の重さは同じ」
    らしいです(世傑より)。
    ただし、接合部分や機材の取付け部等、「3分の1の太さにできない」部分があったり、剪断力に対してだけは「3倍強く」ないので剪断力がかかる部分は太くしなければならなかったりで、全体としてはやはり重くなるのだそうです。
    Schump

  8. どこの部品がステンレスなのか実は知らないんだけれど、切削加工を伴う部品にチタニウム合金ではなく、多少は加工が楽なステンレスを採用するのであれば60年代の航空機としては極めて妥当な線だと思いますが・・・。
    BUN

  9. ↑XB-70もステンレス多用でしたね。
    Schump

  10. 確かF14の場合、可変翼のピボット部分にチタンが使われていたと
    記憶するのですが。他の部分に多用されていたのでしょうか?
    takukou

  11. ありがとうございます。
    とりあえず、「超音速巡航を行わなければFRPでも問題ない」といったところ
    でしょうか。確かにSR−71やコンコルドのような特殊な飛行機を除いてはほ
    とんど音速以下で飛行するのが普通だと言う事を失念しておりました。

    時に、↑のXB−70ですが、確かステンレスの強度と重量の軽減を両立させる
    ためにハニカム材の張り合わせにしたら、きれいにくっつかないで燃料がダダ漏
    れになっちゃったんですよね。
    数年前に、名古屋空港だったかで人工衛星に使用されているステンレスハニカム
    が展示されているのを見たんですが、「こりゃ、密閉できんわなぁ」と思いまし
    た。
    ろーえん

  12. 立て続けになんですが、私が「チタニウムを多用」と書いたのは、F−15をイメージしていました。
    あと、F−4については、確か主翼前縁にも(耐熱のため?)チタニウムが使用されていたと読んだ覚えが有ります。
    F−14はどうなんでしょうね?
    ろーえん

  13. F-14のメーカー、グラマン社がチタニウムを初めて使用したのは1951年にXF10F
    のエンジン周辺に使用しました。F-14には油圧系統の配管にチタニウムを使用。
    水平尾翼は、チタニウム上にボロン(硼素)/エポキシの外皮を張って造られ
    ています(複合材料)。機体構造の約25パーセントがチタニウムらしいです。
    詳しい事は「F-14トムキャット・米海軍が誇る最強の戦闘機」(原書房、アー
    サー・リード著)に載ってます。
    VANDY1

  14. 出展不明の記憶モードなのですが、チタニウムを最初に使った航空機はF100で、その使用量はその頃のアメリカのチタニウムの消費量の、ん十パーセントを占めたというような話はどうなんでしょうか?。ここまでの諸先輩のお話にF100が出てこないのであれは与太話かと心配です。
    SHI


Back