カプロニフライングバレル



ルイージ・スティパは、彼の「チューブ式プロペラ」がジェットエンジンの祖先であると主張しました。



航空機の設計者が考えられるあらゆる形状とサイズを試した時代でも、イタリアのエンジニアであるルイージスティパが設計し、1932年にカプロニ社が製造したプロトタイプは際立っていました。従来の胴体の代わりに、カプロニスティパとして知られる飛行機は、プロペラの洗浄が行われる、短くて幅の広い中空のチューブで構成されていました。今日、スティパはこれまでに作られた中で最も醜い飛行機だと考える人もいます。他の人はそれを単に空力フリーク、一種の人工バンブルビーと見なします。しかし、この奇妙なイタリアの矛盾の中で、今日の商用および軍用ジェット機で使用されているターボファンエンジンの直接の前身を見ている人もいます。

1900年に生まれたルイージ・スティパは、第一次世界大戦中にイタリア軍のベルサリエリ軍団に所属するための教育を中断しました。その後、土木、水力、航空工学の学位を取得しました。空軍省で働いていたスティパは、最終的に空軍総監になりました。



Stipaは、航空機をより効率的にする方法に関する新しい理論を策定し始めました。油圧エンジニアとして、彼は、流体が通過するチューブの直径が狭くなるにつれて、流体の速度が増加することを知っていました。ベルヌーイの原理と呼ばれる、速度とパイプの直径の関係は、1920年代までによく理解されていた流体力学の公理でした。ベルヌーイの原理を気流に適用して、スティパは、ベンチュリ管を通してプロペラ洗浄を指示することにより、航空機のエンジンの効率を高めることができると信じていました。スティパは彼のコンセプトをチューブ付きプロペラと呼んだ。何年にもわたって風洞で数を計算し、モデルをテストした後、スティパは、プロペラとチューブの最適な形状、理想的なプロペラの回転数、プロペラとチューブの前縁の間の近接性に到達したと考えました。結局のところ、チューブの内面の最適な形状は、翼の形状とほぼ同じであることがわかりました。

バレルのような胴体の中には、120馬力のデハビランドエンジンとプロペラがありました。 (Aeronautica Militare Italiana)
バレルのような胴体の中には、120馬力のデハビランドエンジンとプロペラがありました。 (Aeronautica Militare Italiana)

スティパは彼の発見を航空雑誌(航空レビュー)、小型のシングルエンジンテストベッド航空機の設計とともに。その後、彼は空軍省にプロトタイプの製作と飛行を依頼しました。スティパのデザインの急進的な性質にもかかわらず、当時、ファシスト政府は、イタリアの業績を披露するために、特に航空分野での技術開発を積極的に奨励していました。 1932年、空軍省はCaproni AviationCorporationと契約してプロトタイプを作成しました。



ジョヴァンニ・カプローニ・ディ・タリエド伯爵は1910年に最初のイタリアの飛行機を設計、製造しました。航空機開発の限界を押し上げることを恐れず、1914年の初めに、彼は世界初の単座のトラクターエンジン戦闘機を建造しました。発射機銃。イタリアが1915年5月に第一次世界大戦に突入すると、カプロニは成功した一連の巨大航空機の製造に注意を向けました。

戦後、カプロニは大きなマルチウィング飛行機を作り続け、8エンジン、9ウィングの旅客機であるCa.60(Crazy Capronis、2008年7月号を参照)と、それほど野心的でないデザインの全範囲でピークに達しました。明らかに、イタリアでは、ルイージスティパの根本的な新しいプロトタイプを作成するのに、カプロニほど資格のある人は誰もいませんでした。

カプロニスティパは、1932年10月7日にカプロニのテストパイロットであるドメニコアントニーニによって最初に飛行されたとき、驚くべき光景だったに違いありません。胴体は短くて太いチューブで構成されていました。 2つのタンデムコックピットが背中のこぶにありました。その発電所である120馬力のデハビランドジプシーIIIは、チューブの中央に吊るされたナセルに取り付けられ、支柱はチューブの前縁に配置されていました。支柱は管状胴体と同じ直径だったので、飛行機は比較的低い着陸装置でしゃがんだ。楕円形の翼のセットが胴体の中央位置に取り付けられ、主桁がチューブとエンジンナセルを通過しました。比較的小さな舵とエレベータが、プロペラのスリップストリームの直接で、チューブの後縁に取り付けられました。飛行機の風変わりな外観を締めくくるのは、当時のレーシング飛行機で使用されていたものと同様の、水色とクリーム色の配色でした。

主に木で作られたカプロニスティパは、奇妙なプロポーションの航空機であり、ジービーレーサーと比較されることもありました。翼幅は46フィート10インチ、高さは9フィート10インチでしたが、長さはわずか19フィート3インチでした。その離陸重量は1,764ポンドで、最高速度は時速81マイルでした。

飛行試験により、チューブ付きプロペラが実際にエンジンの効率を向上させたことが確認されました。さらに、チューブ内部の翼形が揚力に寄与していることがわかりました。その結果、スティパは、同様の出力と翼面荷重を備えた従来の航空機よりも高い上昇率を示し、着陸速度は時速42マイルと非常に遅いものでした。また、同様の動力を備えた従来の航空機よりも著しく静かであることが証明されました。

はい、1932年10月7日に、ドメニコ・アントニーニを操縦して実際に飛行しました。(Aeronautica Militare Italiana)
はい、1932年10月7日に、ドメニコ・アントニーニを操縦して実際に飛行しました。(Aeronautica Militare Italiana)

Stipaは、スリップストリーム内に操縦翼面を配置することで操縦性が向上すると信じており、彼の作成は従順な取り扱いを示したようです。しかし、証拠は、舵とエレベータを拡大する必要があることを示しており、設計者がそれらの有効性の程度を過大評価していることを示唆しています。

Stipaのチューブ付きプロペラの最大の欠点は、空気力学的抗力が大きいことでした。実際、適度なサイズの単発機では、抗力によって構成の利点のほとんどすべてが無効になることが明らかになりました。ただし、CaproniStipaはテストベッド以上のものではないことを覚えておく必要があります。ルイージ・スティパは、彼のインチューブプロペラ設計を小さな単気筒飛行機ではなく、大きなマルチエンジン全翼機に使用することを意図していたようです。彼はそのようなデザインを数多く生み出しましたが、そのうちのいくつかは6つものエンジンを備えていましたが、どれも製造されたことはありませんでした。

最初のテストの後、プロトタイプはイタリア空軍に引き渡され、イタリア空軍は独自のテストプログラムを実施しました。結果は学術的に非常に興味深いものでしたが、それ以上の開発は行われませんでした。

空軍省がスティパの理論を受け入れなかったという事実は、イタリア人がそれらをプロパガンダとして公表することを止めませんでした。 Stipaは、ドイツと米国で彼のインチューブプロペラ設計の特許を取得し、彼の作品はフランスと英国だけでなく、これらの国の両方で公開されました。米国では、Stipaの研究はNACA(NASAの前身)によって研究されました。

フランス人は、スティパの設計203に基づいて、チューブ付きプロペラを備えた夜間爆撃機の開発を依頼するのに十分な関心を持っていました。動力式の砲塔。飛行機の翼幅は59フィート、最高速度は233 mph、航続距離は1,242マイル、天井は33,136フィートでした。 1936年のフランスの航空機産業の国有化と再編成により、プロトタイプが作成される前にプロジェクトが中止されました。

後にスティパは、ドイツ人がV-1飛行爆弾を開発したときに特許を取得したアイデアを盗んだと主張しましたが、パルスジェットエンジンは実際には彼のチューブ付きプロペラとはほとんど関係がありません。しかし、1940年の神秘的なハインケルTファイターのデザインは、スティパのデザインのいくつかと非常によく似ています。ハインケルTについては、いくつかの図を除いてほとんど知られていませんが、空飛ぶ円盤の創始者と見なされているオーストリアのクラックポットの発明者であるヴィクトルシャウバーガーによって開発されたエンジン用に設計されたと言われています。 1934年、ドイツのエンジニアであるルドウィックコートは、スティパが開発したものと同様の原理を使用したダクテッドファンの設計に特許を取得しました。 Kortノズルとして知られるこのダクテッドファンシステムは、現在でも使用されています。

イタリア人はStipaのチューブ付きプロペラを開発するためにそれ以上の努力をしませんでしたが、はるかに高度な派生物が1940年に飛行しました。カプロニカンピニN.1は、従来の星型エンジンを使用して、胴体に埋め込まれた可変ピッチダクテッドファンコンプレッサーに動力を供給しました。次に、追加の燃料が圧縮空気に追加され、テールの燃焼室で燃焼されました。 N.1は実用的であるほど効率的ではありませんでしたが、それはイタリア人にアフターバーナーを装備した最初の飛行機を飛ばしたことに対する自慢する権利を与えました。

ルイージ・スティパは1992年に亡くなり、ジェットエンジンの真の発明者として認められなかったことに憤慨しました。オーストラリアのリネット・ズッコリとエアロテック・クイーンズランドの努力がなかったら、カプロニ・スティパの話はずっと前に終わっていただろう。彼らは、少なくとも2回飛行した元のカプロニスティパの3/5スケールのレプリカを作成しました。伝えられるところによると、オーストラリアのスティパは静的ディスプレイに引退しました。

もともとの2010年3月号に掲載されました航空史。購読するには、ここをクリックしてください。

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