推進式のプロペラ戦闘機が少ないのは何故ですか？

Question

第一次大戦。第二次大戦においてプロペラ戦闘機では牽引しきの機体が多いです。
推進式の戦闘機は日本でも震電くらいしかありません。外国ではスウェーデン。
推力式は機体前面の空気抵抗を液冷式よりも少なくできる。機首の機銃に大口径機銃を装備しやすい。
などがあります。
3式戦飛燕や五式戦では20ミリ機銃が機首銃にありますが。万一プロペラ同調装置が狂えばプロペラが壊れます。そく墜落です。
推進式では前方の視界が良い。機首銃に30ミリ以上の機銃を装備しやすい。
やはりパイロットが脱出時にプロペラに巻き込まれるからですか？
でも震電みたいにプロペラを火薬で吹き飛ばすとかできます。
座席を火薬で打ち上げても良いと思います。
なぜプロペラ機は爆撃機も含めて牽引式が多いのですか？

joshua01 · Accepted Answer

あれ、まだ締め切られていませんね。私も混ぜてください。

　他の方のご意見の中にもありますが、結局は、やはりプロペラ直径の限界でしょう。
「歴史にもしもはない」ですが、もしも、戦争がもう3年長引いた上ジェットエンジンの実用化が遅れたとしても、この理由ゆえに推進式は主流にはなれなかったかと。

確かに推進式は利点も多いですね。
視界が良く武装も装備しやすい（P-38はこれを狙った）。
エンテ式（先尾翼式）は安定性には問題があるが逆に運動性は良い。
さらに空力的にも効率がいい（高速のプロペラ後流が胴体面を流れない）。
水冷エンジンなら冷却も問題なく脱出も工夫のしようがある（Do335)・・・。

一方、1945年段階で既に軸出力が2000馬力。これ以降の馬力競争で適正なプロペラ直径が4m※を超えてくると、これを「お尻」につけるのはとても大変。車輪（足）を三輪式にしようがどうしようが、接地直前にはどうしても機首上げが必要になるので足がとんでもなく長くなって・・・。
・・・ということで、このあたりが限度かと。

もっとも、この程度であきらめるのが日本人かな。意表を突けば突破することもあるかも
・例えば、主翼を可変迎え角に。（機体は水平や機首下げで着陸）
・例えば、尾翼だけ大きく後ろに張り出し（閃電）さらに垂直尾翼を下に伸ばしてタイヤと一体に（震電でも）
. 例えば、可変直径プロペラとか
でもまあちょっと行き過ぎ本末転倒かな・・・

一方で、多発機はもう少しあり得たかもしれませんね。事実、B-36は推進式です。
まあ、機首武装と関係ないしエンテ翼でもなく、冷却に苦労した上にすぐにジェットの時代に入り
ましたが、それでも推進式としての実例にはなりました。

さてさて、いかがでしょうか。
お役に立てば幸いです。

（※高回転では先端が音速を超えて効率が低下する。回転数に制限を設けると結局空気をつかむ量が足りなくなる。で、B-29では5m級。疾風などは3.5m級だったが、後にこれで損をしていたことが明らかになる）

joshua01 · Answer

追加の質問をいただきましたね。
Do335 はドイツの戦闘機で前後に二基のエンジンを持っていました。
後ろは推進式なのでプロペラ直径の悩みや脱出方法などの実例として参考にはなります。
戦争末期で役には立たなかったけど性能はすごく良かったようです。
一方スエーデンに閃電と同じタイプの戦闘機があったと記憶していますが確かこちらも閃電と同じ尾翼の振動が解決できなかったと記憶しています。
ご参考になりますでしょうか

Blueskylonely · Answer

NO.3です。
＞震電の実用化は無理だったということですか？
事実として、テスト飛行で発動機の故障で、その対策中
終戦しました。
後１年ゆとりがあれば、もう少し改善して飛べたかも。
でも実践に使用するまでは、さらに検証が必要かと。

私は斬新な前進翼のデザインには大変興味が有ります。

どうしても冷却問題が解決出来ないことかと。

t_fumiaki · Answer

押すか、引っ張るかの違いなんですが、後ろにプロペラが有ると離陸時に機首を上げるので、地面を擦るリスクが有って、引っ張る場合よりプロペラの径を短くしないとね。
それで推力を得る技術が難しい。

戦いの最中に、新技術開発する余裕は無かったのでは？？

Blueskylonely · Answer

NO.2です。
＞震電のように空気取り入れ口を作っても駄目ですか？

今ならその様な工夫で問題解決することも可能かと思います。
しかし、当時の状況から、陸軍と海軍から次々と改善要望に
答えるため、新たな機体の開発と発動機のパワーアップが
毎月新しいモノを提供する状況で、じっくり検証する時間が
無かった様です。

提案された機体構造は、当時の開発工数では無理です。
これが戦時中でなければ、取り組めたかもしまれせん。

hagecyabinn · Answer

色々問題があったが、第二次大戦後期なら技術的には製造可能だった。
しかし、ジェットに移行する中で、技術的に難しい推進式を選ぶメリットが無かっただけ。

Tacosan · Answer

推進式の明確な弱点はプロペラの大きさだねぇ. 通常, 固定翼航空機が離着陸するときには機首を上向きにするので.

Blueskylonely · Answer

学生時代の技術員の先生７人が戦時前からゼロ戦の開発をしていた。
その先生から色々お聞きしたことから。

発動機のパワーアップに課題が冷却問題でした。
星型７気筒二連のエンジンのパワーアップを各国が競っていた。
三連にすると後方がオーバーヒートする。
７気筒を９気筒にするとピストン間が狭くオーバーヒートする。
８気筒を開発した（英国も同時期開発成功する）。
とても良い結果でしたが、戦局の末期で実践投入出来ず。

発動機は放熱対策が最も重要で、どうしても風が通りやすい
前方に置くのが理にかなっている。

だから、推進式は実戦向きでなかった。

戦闘機はパワーが重要だからと。

trajaa · Answer

エンジンをどこに置くのか？

プロペラ付近＝操縦席の後方ならば、冷却が問題になる
大馬力エンジンが発する熱を効率的に冷却できなければ出力が得られない
空冷では無理でしょうから液冷になりますが、部品数も増えるし整備に時間も掛かりますね、機体重量も増します
それらデメリットをどうするのか？

じゃ機首に置けば良いか？
そうするとエンジン出力をプロペラに伝えるドライブシャフト的なモノが必要になります
がコレが問題で頑丈なドライブシャフトはそれ自体が重量物になりますし
応答性も落ちますね

牽引式のデメリットを上回るメリットがあっても
推進式のデメリットを改善するための労力や現場での苦労を秤にかけると
やっぱり・・・・という事になるんでしょ

推進式のプロペラ戦闘機が少ないのは何故ですか？

あれ、まだ締め切られていませんね。

追加の質問をいただきましたね。

NO.3です。

押すか、引っ張るかの違いなんですが、後ろにプロペラが有ると離陸時に機首を上げるので、地面を擦るリスクが有って、引っ張る場合よりプロペラの径を短くしないとね。

NO.2です。

色々問題があったが、第二次大戦後期なら技術的には製造可能だった。

推進式の明確な弱点はプロペラの大きさだねぇ. 通常, 固定翼航空機が離着陸するときには機首を上向きにするので.

学生時代の技術員の先生７人が戦時前からゼロ戦の開発をしていた。

エンジンをどこに置くのか？

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