最初は鳥をまねて羽ばたき機を作ろうとしていた人類が、推力と揚力を分離することに気がついた時、飛行機の発明が具体的に可能になりました。
鳥の場合は、羽ばたく過程で巧みに羽毛や翼の角度を変化させて、推力と揚力をすべて翼で得ていますが、人間の作る翼では、少なくとも黎明期ではそんなおつなまねは不可能であり。
なんとか揚力だけでも、、、という翼は作ることができた。
でも、推力がないので、リリエンタールみたいにグライダーしか作ることができず。
リリエンタールのグライダー https://www.mozaweb.com/ja/Extra-3D-_-4053
しかし、折よく軽いガソリンエンジンが発明され。当時の流体力学ですでに実用化されていたスクリューの理論を応用したか、プロペラもしゃもじみたいなのから次第に本格的なものに発達しました。
こうして、黎明期の1906年から第二次大戦直後の1946年まで、実に40年の長きにわたってプロペラが飛行機の推力を担う事実上唯一の装置として活躍。この記事を書いているのが2024年ですから、ざっと飛行機の歴史120年の3分の一の時代がプロペラ機の時代だったといえますねー
さて、サントスヂュモンの１４Bisで、何とか地上を離れてまっすぐ飛行できたよ！だった飛行機が、P51では高度1万メートルを時速700キロでかっ飛ばすようになり。
でも、課題が発生。
推力を出すにはプロペラを速く回したい。でも速すぎると、プロペラ先端の速度がマッハを超えてしまい、衝撃波が発生して急に効率が落ちてしまう現象が明らかになり。
プロペラ機では時速700キロが限界だということがわかってきた。
そこで、プロペラ以外の推力発生方法、すなわち「噴進式」のエンジンを各国が血眼になって開発した結果、例によってドイツが世界初のジェット戦闘機を生みだしました。
アメリカ人がダンスを踊り狂って楽しんでいるとき、必死になってジェット機を開発したドイツ人。
かわいそうに。。。（PIXABAY無料画像）
その成果はソ連人やアメリカ人にさらわれ、現代ではジェット旅客機の全盛時代になっています。
速度性能、高空性能に優れるジェットエンジンは、乱気流の少ない一万メートル以上の空を高速で飛ぶのに適しており、きょうび戦闘機からジャンボジェット、さらには小さなビジネスジェットまでその名の通りジェット機。かわいそうな貧乏人が乗る軽飛行機を除いて、あらゆる飛行機がすべてジェット機である。
とは、なっていなかったりします。
ぼくは貧乏人なので、プロペラ軽飛行機に乗っています
というか、いまだプロペラ機ばかりの部門というか機種というのも複数あったりするのです。
その最たるものが「輸送機」
もちろんジェット輸送機もある。その一例が日本の川崎C１です。
C1。なぜ日本の飛行機は運動性能にこだわるのだろうか？https://www.busnoru.jp/tour/airshow/aircraft/c1.html
1973年から運用開始。1983年までがんばり、後継機とバトンタッチしました（まだ飛んでいるのもある）。
さてその後継機ですが、国産では作れず（技術というより経費の問題だったらしい。この辺はWikipediaなどご参照）、アメリカのC130Hが導入になった。
C130 https://www.busnoru.jp/tour/airshow/aircraft/c130.html
プロペラ機じゃん？退化か？
いやいや、決して黒い霧がその辺を覆っただの、政治的ななんとかではなく、技術的に妥当な理由でジェット機からプロペラ機になったのです。
その決め手は「離着陸性能」
ジェットエンジンは、はっきり言って離陸滑走での加速がとろすぎる。
ふだんプロペラ軽飛行機で離陸するときは、せいぜい170メートルもあればふわりとエアボーンしますが、ボーイング737になると1660メートルだそうで、じっさい乗客として737だのエアバスに乗ったとき、とろとろと走り出し、なんか一向にスピードが出ないまま、左右に尻を振りながらどんどん窓の外の滑走路が過ぎ去ってゆき。オーバーランか？の恐怖の一瞬に、やっとぎゅーんと機首上げして、ガタガタガタ、ブルブルブルと乱気流出しまくりながらエアボーンと、毎回おののいています。
軽飛行機とジェット旅客機を比較してどうする？
という人に、プロペラ機のC130は1091メートル。C1は600メートルで離陸できるらしいが、重さが違いすぎる（C1の離陸重量40トンに比べてC130は70トン。737はやっぱり70トン）ので、比較対象にはしませんでした。
C1みたいに、STOL性能を工夫すれば、離陸距離を短くすることができることはできるが、ジェット機では特有のさらにやばい課題が発生し。
それが「FOD」
foreign object debris、すなわち「滑走路上の異物」。石ころや砂塵、インスタントラーメンの袋とか、要すればタービンに損傷を与えうるすべての物質の総称です。意外と火山灰がジェットエンジンに重大な故障をもたらすらしい。
スイーパーに名たまった異物（下）https://airportimprovement.com/article/prevention-figures-prominently-fod-program-memphis-int-l
C1の場合は、不整地着陸はできないことはないが、近隣国への配慮もあり日本国内つまり舗装された滑走路での使用が前提との理解で、最近開発されたC2ジェット輸送機も、非整地着陸するのか？できるのか？とか話題になっています。つまりはFODについても、C1はふつーのジェット機と同じくらいの耐性ですんだが、平和維持活動だので海外に出ていくことになるとそうもいかなくなり。
道なき道に着陸、とまではいかなくとも、実際のところ途上国の得体の知れない滑走路に強行着陸を余儀なくされる場面が増えてくると、やっぱりプロペラ機でないと。。。というのがあるのかと「推定いたします」。ははは
ジェットエンジンなんて一種の掃除機ですからねー地ならしした程度で土がむき出しの滑走路で何回も離着陸したら、たちまちエンジンにガタが来てしまいそうな気がします。
コンテナを吸い込んでしまった例 https://blog.bianch.com.br/entenda-os-riscos-do-fod/
プロペラにとっても砂塵などの粒子は大敵ですが、ジェットに比べれば数段ましである。
輸送機と共に、プロペラ機の方がいいじゃね、というのが「飛行艇」
こちらもやはり離水、着水性能が関わり。
離陸の場合、飛行機が受ける抵抗は主に主車輪が地面に引っ張られる力ですが、言い換えれば、主車輪という複数の「ころ」で摩擦は極限まで軽減されており。前車輪（補助輪）については、滑走途上から機首上げで摩擦・抵抗を軽減できるし、そうしないと脆弱な補助輪は「ぽき」とか折れちゃうので、飛行機の主な重量、摩擦を引き受けるのは主車輪となっています。
これが飛行艇の場合、機体の腹全体がざんぶと水の中ですから、離水の時の抵抗は離陸と比べ物にならず。水というものは、機体との接地面において粘着して「のり」みたいになってしまうそうで、飛行艇などの下面胴体は段差をつけたりして、一刻も早く水から放そうという構造になっています。
ステップの一例amazon.co.jp/スペシャルホビー-ＳＨ72162-72-ショート-サンダーランドMk-Ⅴ/dp/B07R682D3P
こうなると、やはり離陸時（超低速・低速時）の加速に優れるプロペラの方がよい。
さらに、水の飛沫というのは恐ろしい打撃を機体に与えるもので、ジェットエンジンが飛沫を吸い込んだら大変になってしまう。
プロペラも飛沫の打撃でひんまがっちゃった、あわてて停止だ、ということもあるようですが、やっぱりジェットエンジンよりましということらしい。
もうひとつプロペラ機に適しているのが「哨戒機」
こちらは、潜水艦を追い払うのがお仕事であり、そのためには、いかに長時間、潜水艦の相手をできる速度で滞空し、どれだけ広い範囲をカバーできるかが重要となり。
やはり燃料効率のいいプロペラ機のほうがぐあいがよかった。ということで、哨戒機大国の日本では、4発プロペラのP1哨戒機が一時期は100機近く飛んでいたらしい。
P3C哨戒機。https://www.khi.co.jp/mobility/aero/aircraft/p_3c.html
よかった、と過去形にしたのは、きょうび日本ではP2というジェット機、アメリカではボーイング747を改修したP8哨戒機に代替されつつあるからです。これは、ジェット機だとフツーの旅客機の飛ぶ航空路を使用でき、最速で哨戒区域に到達できることや、ジェットエンジンでも低速巡行の能力が向上したなどがあるらしい。輸送機も同様の理由でジェット化しつつあるようですね。
一方、離れ島だのの設備の整わない小さな空港に降りる飛行機は、輸送機、旅客機とわずいまだにプロペラ機も健在です。
やっぱり飛行機はプロペラ機じゃなきゃ。。。
https://slideplayer.com.br/slide/5058944/#google_vignette
ではでは。。。
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