誰か答えて下さい。

1. 走っている、あるいは飛んでいる物から進行方向に発射された弾丸は、その分速度（力学的エネルギー）が増えます。音波や光とは異なります。
   
   
   失格
   
   
2. １の追加説明です。進行方向では音も光も波長が短くなるため、エネルギーは増加します。
   なお、音の速さが増加しないのは、音が大気を伝わるため。また、光の速さが増加しないのは、宇宙全体の場を基準として伝わるため。
   失格
   
   
3. 失格さん、いろいろありがとうございます。
   まさのり
   
   

誰か答えて下さい。

1. ミラージュIIIや2000のような無尾翼デルタ翼機にはフラップがありません。
   翼後縁についているのはエレボンです。
   着陸時は単に迎え角を大きく上げて揚力を得ています。
   このときエレボンは上げ舵でトリムをとっています。
   
   フラップというものは下げると必ず頭下げモーメントが発生します。
   無尾翼デルタ翼の後縁から重心までは距離があるので、もしフラップがついていてそれを下げると強い頭下げモーメントが発生し、抑える方法がありません。
   尾翼またはカナードがついていれば頭下げを抑えられるので、フラップも使えます。
   
   メッサーシュミットMe163やノースロップYB-35などの、後退翼の無尾翼機はフラップがついています。
   フラップから重心までの距離は短く、頭下げモーメントも小さいからです。
   多少発生する頭下げモーメントは外翼のエレボンで抑えられます。
   失速防止のためMe163は固定スロット、YB-35は前縁スラットを使っています。
   
   超音速
   
   
2. >>１
   　ありがとうございました。
   
   　想像通りでした。
   おうる
   
   

1. 　R1820の排気量は29.87リットルで、栄の27.87リットルより大きいので、排気量が大きいからではないでしょうか。
   　もちろん、他にもいろいろとあるのでしょうが、専門外なのでよく分かりませんが、大排気量でしたら大馬力となると思います。
   　
   hush
   
   
2. hushさん回答ありがとうございます。排気量ですと中島飛行機が模倣しパテント問題になった光(ハ8)は、サイクロンと同じ9気筒で36Lですが、公称馬力は7〜900馬力です。こうなると排気量以外、過給器辺りで馬力を稼いでいるのかなと思ったりします。
   まさのり
   
   
3. 　その光の参考にしたR1820E型は30リットルで575hpですね。これは民生用ですので出力も絞ってあると思いますが、1930年代初頭だとこの程度だったということでしょう。
   　
   hush
   
   
4. >>2
   馬力を稼ぐのは（計画上は）比較的簡単なのかなと考えてます。難しかったのは、実際に馬力を上げていっても不調にならないことかと。
   光発動機のwikipedia曰く「一説では、「日本の技術力ではサイクロンをそのまま複製しても一割は出力が落ちるから、最初から排気量を一割増しにすればよい」とボア・ストロークを拡大したという。・・・中島では輸入した100オクタン燃料による限界試験を行い1,000馬力運転を試みたが、過給圧を上げると途端に不調となり全く届く事が無かった。」そうなので。過給機や中間冷却器⇒高空での出力の向上、、、そうなのかもしれませんが、難しいのはソコじゃなかったかもしれませんよと一言いいたくて投稿します。
   
   
   質問に対して斜め方向のコメントですが、以下の傾向がいえると考えます。ざっくりですが。
   ・排気量=気筒ひとつの排気量×気筒数。
   ・膨張比が大きいほど効率は良くなる。
   ⇒排気量と効率が大きいほど大馬力。
   
   つまり大馬力を求めるには、次の�@�Aがあるが、実際的には�@が有効だと考えられる。（>>1の回答の通り。）
   �@排気量を大きくする。
   �A効率を良くする。（しかし時代毎の水準もあるし、膨張比も上限がある。）
   
   たぶん次の方針で大排気量化が目指せるはずです。
   a.気筒数を増やす
   a-1）1段の気筒数を増やす。（振動対策もあるか？）
   a-2）段数を増やす。
   b.気筒ひとつの排気量を増やす
   
   しかし単純な大排気量化には壁があります。
   飛行機に積むことを考えると、前方投影面積なども気になりますが、実際問題として、単なるスケールアップではエンジンが壊れます。空冷エンジンでは特に熱問題がネックになるでしょう。（段数を増やし過ぎると後段に冷却風が当たり難くなります。気筒ひとつの排気量を増やすと、これも冷却が難しくなる。小さなコップのお湯と大きな風呂のお湯では、大きな風呂のお湯の方が冷めにくい奴です。）
   
   では、大排気量化における熱対策・冷却問題はどう解決されてきたのか？
   Wright社やP&W社では、一貫して気筒の冷却フィン面積の増大が追及されて来ている様子が窺われるそうです。フィンのピッチと深さを増加させ、材質にも工夫。ご質問にあるWright社では『Wフィン』がキーワードになる模様です。
   
   
   という訳で、スケールアップは割と簡単かもしれないが、熱が籠りやすくなるので空冷は大変という話でした。R-1820が高馬力でも壊れなかったのは単列であったので空冷能力に優れていた、とも言えるかもしれませんね。
   
   太助
   
   
5. 同排気量なら多気筒の方が大馬力というのがエンジンの常識なのに、９気筒のR-1820サイクロンとほぼ同じ排気量のP&W R-1830ツインワスプは14気筒なのにほぼ同じ馬力ではないかというのが、ご質問の趣意だと思います。
   しかも、サイクロンの最終モデルは1500馬力まで上がり戦後も長く使われたのに、ツインワスプは1350馬力止まりで戦後の機体には採用されていません。
   
   馬力の向上については、まさのりさんの言うように過給器の性能向上もありますし、誉のように冷却フィンの枚数増加、燃料噴射の採用、ベアリングの改良による高回転化などがありますが、これらの性能向上策はツインワスプも同様に採用し得るものです。
   
   根本的な違いとして、サイクロンは一体式マスターロッド・分割式クランクシャフトですが、ツインワスプは分割式マスターロッド・一体式クランクシャフトという設計にしており、ツインワスプの方式は強度や耐久性で不利なのだそうです。
   これが原因で大馬力化に限度があったのではと思っています。
   
   超音速
   
   
6. 　シンプルにライトR-1820サイクロン9がロングストロークエンジンだったからではないですか？
   
   　排気量を増やせば出力が増えるというのはエンジンの最も基本的な法則みたいなものですが、その方法としてはシリンダー数を増やす方法とシリンダーそのものを増やす方法の二つに分けられます。
   　シリンダー数を増やすのは列型エンジンやＶ型エンジンなどシリンダーが縦に並んでいる形式ではクランクシャフトを長くせざるを得ず、するとクランクシャフトの捩じり剛性を確保するために太くせねばならなくなり、重量出力比が低下してしまいます。航空機用エンジンとしては致命的問題です。また、星型エンジンの場合は１段当たりのシリンダー数を増やせば直径が広がり、正面投影面積が増えて空気抵抗増加につながるため限度があります。また段数を増やせば後段になるほど冷却不足が問題になります。
   　シリンダーそのものを大きくするのはガソリンエンジンの場合はボアを大きくしすぎるとノッキングの危険性が出てくるため１６０ｍｍぐらいが限界になります。ボアの限界にはすでにＷＷ１の頃にはぶつかっていたので、あとはストロークを増やすしかありませんが、ストロークを増やすとやはりエンジンの正面投影面積が大きくなってしまいます。
   
   　しかしR-1820サイクロン９の場合は大型機用なので正面投影面積についてはある程度妥協することができ、小型機用のツインワスプがボアもストロークも１４０ｍｍ程度に抑えねばならなかったのに比べ１７５ｍｍものストロークを確保できています。
   　ロングストロークエンジンはショートストロークエンジンやツインワスプのようなスクエアストロークエンジンよりも冷却効率が高く、シリンダー間の間隔も広いのでシリンダーの肉厚を増やしたり冷却フィンを拡大したりする余地もあり、１気筒あたりの出力向上策（過給圧上昇等）を受け入れる冗長性が高くなります。
   おうる
   
   
7. 超音速さん、おうるさん、参考になる回答ありがとうございます。
   まさのり
   
   
8. >>5と>>6で結構違うことが書かれている気がしましたが、小生には実際にはどちらが（もしくは両方が）ネックになったのかは興味ありますね。
   >>6は理路整然とした内容ですんなりと腹に落ちました。感謝です。
   >>5ではR-1830は大馬力化に限度があり、そのために戦後の採用がなかったのでは？とされていますが、これは後先が逆で、諸事情により戦後の採用がなく、そのために1500馬力化しなかった可能性もあるのではないかと思いました。諸事情とは、発注元の資金問題や、P&W社には他の事業に注力させたかった（発注元が、もしくはP&W社内で）とか、そもそも1500馬力のエンジン複数種が必要とされる環境になかった等の、技術的ではない事柄も頭に浮かびました。つまり、同年代ではR-1820とR-1830には技術的優劣は（無理やり比較すると）さほどなかったのではないかと、可能性ですけどね。「根本的な違い」とされた所も1350馬力と1500馬力の間にR-1830構造の限界値があるのかは解らないと思いましたが、何か資料があれば何方か紹介頂きたく。
   
   
   以下は頭の整理がてらに。
   『燃料&空気 ⇒ 熱エネルギー ⇒ 運動エネルギー』と順次変換していくので、極論すれば、『燃料&空気』を追加投入すれば馬力は上がります。ここで問題となるのがエンジンの耐力。各部に耐力以上の負荷がかかれば、当然エンジンは壊れます。
   
   この馬力上昇に伴う耐力問題ですが、『負荷<耐力ならO.K.』とすると、負荷を分散して局所負荷を小さくするアプローチと、耐力を増加させるアプローチがあると考えます。
   
   a) 負荷を分散
   ⇒排気量を増やすのが良いのではないでしょうか。回転数も関係するか。
   
   b) 耐力を増加
   常温箇所か高温箇所かで対処方法は異なると思います。
   �@熱が発生しない（温度が低い）箇所は、力に対応した部材厚さなどを確保すれば、エンジンも壊れないかと思います。例えば厚さ1mmでは壊れるが厚さ2mmにすれば大丈夫とか。エンジンは重くなりますが、力技（頑丈に作る）で対処できるかと考えます。
   �A熱が発生する箇所は、冷却が必要になる場合があります。冷却なしでも材料温度はどこかでは均衡しますが、高温になると強度が低下する材料が多くあり、今回お題のエンジンでは気筒部は空気で冷却していますね。冷却に頼らず�@みたいに厚さを増すような力技で対応できるのかには興味ありますが、どうなんでしょうね。
   
   太助
   
   
9. >8
   　5の「ツインワスプは分割式マスターロッド・一体式クランクシャフトという設計にしており、ツインワスプの方式は強度や耐久性で不利」というのは、関連資料を読み漁っていた中で私も見ました。英文だったのと、今、探しても見当たらなかったので、これですと申せないのが残念です。
   　諸事情として考えられるのは、P＆WにはR-2000ツイン・ワスプがあり、必要があればそちらを出して来たでしょう。2000立方インチ32774�tと大きくなりますが、100/130グレードの航空燃料で1450hpを発揮していますからです。しかし、時代はジェット化の方向に舵を切ってますので、レシプロ機関に注力するわけにはいかなかったということが考えられます。実際、そういう流れに乗り損ねたカーティス・ライトは方向を修せざるを得ませんでした。
   　どちらが正しいのかなどということは門外漢の私に分かるはずもないですが、参考になれば幸いです。
   
   hush
   
   
10. 分割式マスターロッドは強度や耐久性に劣るという話は「悲劇の発動機誉」や世傑SE零戦・歴群零戦２に記述があります。
    hushさん言及のR-2000「ツインワスプD」はR-1830のボアアップ版ですがマスターロッドは分割式のままです。
    本格的な後継機R-2180「ツインワスプE」は一体式マスターロッドとなっていますので、分割式マスターロッドはもう限界というP&W社の判断を表していると思います。
    
    超音速
    
    
11. 戦後は1500馬力級の需要はそれほどなかったのではというご意見ですが、
    P&W社は需要があると見込んでR-2180を開発したが、結果として見込みが外れたということです。
    ダグラスDC-4（C-54）のR-2000エンジンの更新用、DC-3に代わる新しい小型旅客機用のつもりだったのですが、DC-4・3が寿命を迎えるころはすでに実用性の高いターボプロップが登場していました。
    
    戦後に1500馬力のサイクロンを採用したのはグラマンS-2/C-1/E-1、パイアセッキH-21、シコルスキーHSS-1などですが、サイクロンに比べるとR-2000は一回り重く、R-2180はさらに重いため、これらの機の要求には合いませんでした。
    
    超音速
    
    
12. お二方フォローありがとうございます。
    誤解があるようなので最初に断わっておきますが、一面において「分割式マスターロッド < 一体式マスターロッド」を否定しているんじゃないんですよ。これは良いんです。
    R-1830が分割式マスターロッドの限界であったのかが疑問なんです。もっと平易な表現にすると「1枚の一体式マスターロッドよりも2枚の分割式マスターロッドの方が強い場合はないのか？」って感じですかね。例えば↓のような、分割式マスターロッドの2列星型エンジン：2150馬力耐久説を偽造しましたが、どう思われますか？
    （R-4360は分割式マスターロッドだと思って書いてますが、ここが間違いだと仮説全部が崩れますので、確認をお願いします。）
    
    
    【分割式マスターロッドは強度や耐久性に劣る（一体式マスターロッドに比べて） ⇒ O.K.】
    これは良いんじゃないでしょうか。
    根本的なところに疎いんで申し訳ないんですが、R-1820は1列、R-1830は2列なので、R-1830分割式マスターロッド1つにかかる負荷は、R-1820一体式マスターロッドにかかる負荷の半分程度で済むかと思っていました（同じ馬力を出したとして）。
    
    R-2180EはR-4360ベースだとwikipediaにはありました。ちなみにR-4360は、4300馬力4列エンジンで分割式マスターロッド。
    
    【R-1830は更なる出力増加はできない（分割式マスターロッドの限界で）⇒ ？】
    仮にエンジン馬力を列数で割った値が、マスターロッドへの負荷への指標になるとすると、
    ・R-1820：1500馬力÷1列 = 1500（一体式マスターロッド）
    ・R-1830：1300馬力÷2列 = 650（分割式マスターロッド）
    ・R-4360：4300馬力÷4列 = 1075（分割式マスターロッド）
    
    R-4360が分割式マスターロッドの限界あたりと仮定し、これの値を2列エンジンに適用すると、1075 × 2列 = 2150馬力くらいまではR-1830のマスターロッド構造も耐えたかもしれません。
    
    
    R-1830はWEPもなかったともいうし、なんらかの限界はあったかもしれません。2列星型の1500馬力R-2180Eは一体式マスターロッドのようなので、利点も大きいんでしょう（2150馬力以上を狙ってたのかもしれませんが。）
    しかし「しなかったことは、出来ないこととは限らない」と思うんですよね。
    
    太助
    
    
13. 太助様、ご指摘ごもっともです。
    R-4360は分割式マスターロッドで1列あたり1000馬力近く出てるじゃないかというご指摘もそのとおりです。
    問題はR-1830のマスターロッドなのです。
    
    分割式マスターロッドそのものに馬力限界があるわけではないです。
    強度不足なら肉厚に作ればいいからです。
    しかしマスターロッドを肉厚にしようとするとクランクピンの幅を広げる必要があります。
    そうするとクランク軸が長くなり、それはエンジン全体が別物となってしまいます。
    だから実質マスターロッドの肉厚化は不可で、強度も限界があるのです。
    R-4360のマスターロッドは初めから肉厚で設計されているので、強度限界がR-1830のそれとは違うのです。
    
    あとは太助様がお書きになった、壊れないことが重要という点ですね。
    限界まではまだ余裕があっても寿命を気にして馬力を上げないという判断もあります。
    戦後は性能よりもコストが大事ですから。
    戦後使われたC-47のR-1830は寿命を伸ばすため二段式過給器を一段式にしてデチューンする改造がよく行われました。
    
    超音速
    
    
14. 超音速さん、重ねてありがとうございます。
    
    ↓でいうところの、4本ある�Oのボルト周辺が壊れるんでしょうね。
    https://www.enginehistory.org/Piston/P&W/R-1830/Cshaft.jpg
    
    ボルトの材質か太さか形状か。何か差違があるかもしれないし、ないかもしれない。R-1830とR-4360の違いを比較したいですが、なかなかに手間がかかりそうです。
    
    hushさんもありがとうございました。
    小生は本件の手を休めますが、何か続報ありましたら教えてください！
    
    太助
    
    
15. https://www.aviationgifts.com/pratt-whitney-r-1830-polished-master-rod.html
    https://www.aviationgifts.com/pratt-whitney-r-4360-master-rod-assembly.html
    
    R-1830とR-4360それぞれのマスターロッドです。
    R-1830用は厚さ3.5インチ、R-4360用は4インチと肉厚になっています。
    
    超音速
    
    

1. 重箱の隅を突っつくようで申し訳ないですが、高高度性能に難があるFW190Aシリーズに高高度性能で凌駕すると言われても、？が付きます。まあグリフォンエンジンは最初海軍航空部隊からの要請だったみたいだし、グリフォン搭載の最初の型である、12型は1段2速のグリフォンエンジンを積んでるのもあるし…このサイトによるとマーリン60シリーズ搭載の9型が傑作だった為、14型はオマケ扱いと言われてる。14型実際使われたのは写真偵察、V1迎撃、地上支援と高高度とは余り縁が無い任務です。
   https://majo44.sakura.ne.jp/planes/gspit/10.html
   まさのり
   
   
2. 何か根本的に誤解か誤読があります。
   作中では、はっきりFw190は高度7000ｍ以上では性能が落ちると言っています。
   戦闘は9000ｍで行われ、そのような条件で（比較的）高高度性能がFw190に勝るスピットファイアと戦わせるのは「使い方を間違っている」と言っているだけです。
   同様に「翼端を切って」いたから「グリフォン・スピットファイア」と判断したと言っているのであって、だから高高度性能が良いとは言っていません。
   タンジェント
   
   
3. １．＞1．
   まさのり様。質問と無関係のことを答えられても困ります。貴方がいかにグリフォンスピットを愛されているかは知れませんが、ストーリーがそうなってるるのですから。また空冷式フォッケウルフの高空性能が良くないことは本作の中でも触れられていて、トンチンカンな回答からして、貴方は本作もしくは本作のＯＶＡ作品を見られたことがあるのでしょうか？見た上で上記のような回答をされたというなら貴方の日本語読解力は中高生以下ですか？（本当に中高生だったらごめんなさい）
   備後ピート
   
   
4. ＞２.
   タンジェント様。誤解をされているのは貴方の方だと思われます。貴方は作品を見ておられるようですが、作品の中で主人公のラインダースは「俺を追撃したのは、スピットファイアの翼端を切った奴、そうだグリフォンエンジンを積んだ高空性能のいい奴だ」とはっきり言っています。この作品のテーマが高高度での空戦性能及び技術的優劣の入れ替わりですので、松本先生はここで切断翼のグリフォンスピットではなく標準翼もしくは延長新型翼の機体を出すべきではなかったかというというのが、私の疑問の本質です。ですのでタンジェント様のご指摘は全くの誤り、もしくは問題は貴方の中高生以下の日本語読解力の不足にあると思われます。（本当の中高生以下だったらごめんなさい）
   引き続き識者のご意見、特に航空部門に一家言ある方の的を射たご意見を募ります。
   備後ピート
   
   
5. ＞４．スピットファイアは、翼端を切った本来低中高度用の機体でも、この時点ではFW190Aより高高度性能は上でした。おっしゃる通り高高度用の型は翼端をとがらせて翼長を伸ばしています。
   
   その知識があるので、『「翼端を切って」いたから「グリフォン・スピットファイア」と判断したと言っているのであって、だから高高度性能が良いとは言っていません。』と解釈したわけです。
   まあしかし、ここでこういう形で松本零士作品の批評を始める方に破つうじないんだろうな。
   タンジェント
   
   
6. ＞タンジェント様。ここは質疑応答の場ですので、私は松本零士先生に何らかの誤解があるのではないかと、広く皆様に問うているだけであってそこにいささかの批評も入れていないつもりです。返答にもならない他人の心情の忖度を決め付ける場ではありません。日本語が不自由な貴方のために、ぜひとも国語辞典で「ゲスの勘ぐり」の意味を調べてみることをお勧めします。
   備後ピート
   
   
7. 成層圏気流を読まれたのなら、松本零士先生の他の話も読んだことがおありなのではないかと思います。そうすると、ミリオタ的には正しくなかったり　突拍子もない設定が作中に多数あるのはご存じだと思います。そんなフィクションの世界で、グリフォンスピットの一節を取り上げて　「作者が誤解しているのではないか？」と問うても　「誤解していたのかもしれないし、ストーリー重視でそういう設定にしたのかもしれない」以上の答えはなく、あまり意味がないと思います。現実世界でグリフォンエンジンが翼長の短さを補って余りある物だったのかどうかは　私にはわかりかねますが。でも！　考証的にどうであれ　戦場まんがシリーズが名作であるという事は　揺るがない事実だと思うのです。
   かめ
   
   

1. ＞飛燕で日本人の整備士が不慣れの為 と言うのはOHV、SOHCの違いとかあったのでしょうか
   
   　ＤＢ系エンジンを採用する前のＢＭＷ系Ｖ型エンジンもＯＨＣでしたからバルブシステムの違いは関係ないのでは？
   
   ＞あと航空エンジンなら高回転にする必要もないのに、SOHCを採用したのはどういう理由からでしょうか？
   
   　気筒数にもよりますがＶ型エンジンや直列エンジンの場合はＯＨＶよりＯＨＣの方が部品点数が少なくなって軽くできます。
   おうる
   
   
2. 第一次大戦中のRRイーグル、イスパノスイザ、リバティなど、液冷列型エンジンはかなり早くからOHCです。
   液冷列型エンジンの気筒は前後を別の気筒に挟まれ、両側面はそれぞれ吸気管・排気管があるため、気筒側面にプッシュロッドが並ぶOHVは配置が苦しくなります。
   ヘッド上にカムシャフトを置くのが自然な配置ですし、OHCだと４バルブにできる利点があります。
   吸排気効率のいい４バルブだと高出力化が可能なのです。
   いちおう列型エンジンでも吸・排気管をよけてプッシュロッドを通しOHVは可能ですが、吸排気管の太い高出力エンジンだと配置が苦しいということです。
   
   また、OHVでも４バルブにできますが、気筒の四方に空間がある星型エンジンでのみ可能です。
   複雑になるので多くの星型エンジンは２バルブですが。
   
   超音速
   
   
3. おうるさん、超音速さん回答ありがとうございます。OHV式が多い星型エンジンですと出力アップさせるには、復列以外にどのような方法があるのでしょうか？
   まさのり
   
   
4. ＞3.
   スリーブバルブとかありますね。
   比較的高回転にできる、ヘッドブロックに動弁機構がないのでエンジン直径を小さくできる、またはロングストローク化できるという特長があります。
   しかしイギリス以外では実用化されず、２バルブOHVでも十分強力なエンジンができるのでスリーブバルブはあまりメリットがなかったと、後になって評されています。
   
   超音速
   
   
5. 超音速さんありがとうございます。となると単列での最高出力って、ライトR1820サイクロン9シリーズの1350〜1380馬力辺りですね。
   まさのり
   
   
6. >5.
   そうですね。R-1820サイクロンは戦後型（S-2トラッカー等が搭載）で1500馬力まで上がりましたね。
   超音速
   
   

1. ウィキペディア「星型エンジン」より
   『多気筒化
   クランクシャフト2回転で全シリンダを等間隔爆発で一巡させる4サイクル星型エンジンでは、単列あたり奇数気筒とする必要があり、多くは7、9気筒を採用した。』自分で調べた方が楽しいですよ。
   タンジェント
   
   
2. warbirds内のメニュートップから参考資料→星型エンジンの構造→3．爆発順序、爆発間隔に詳しくのっているのでご参照ください。
   根性の無い履帯
   
   
3. 小生もよく理解してはいませんが以下紹介。
   
   星型エンジンの特徴と気筒数 -奇数? 偶数もある?-
   https://m.youtube.com/watch?v=C7A0spm5LOM
   
   2ストロークディーゼルを用いた星型エンジン、かな？
   http://www.zoche.de/specs.html
   
   太助
   
   
4. タンジェントさん、根性の無い履帯さん、太助さんありがとうございます。等間隔爆発で偶数気筒数だと、空転が生じると言うのが字面では分かりずらかったので動画は有り難かったです。不等間隔爆発ではトラクションが発生する と言っても航空エンジンには余り関係無い話ですしね。
   まさのり
   
   

誰か答えて下さい。

誰か答えて下さい。

誰か答えて下さい。

誰か答えて下さい。

誰か答えて下さい。

誰か答えて下さい。

誰か答えて下さい。