タンデム翼機
タンデム翼機(タンデムよくき、Tandem wing aircraft)とは固定翼機のうち、主翼を2枚(3枚以上の例も存在する)、機体の前後両方に備えた形態のものである。串型機(くしがたき)ともいう。前の翼も後の翼も共に揚力を担う。重航空機の揺籃期にはしばしば設計され、或いは実際に製作もされたが、ライト兄弟の時代以降ではほとんど見られない。殊に実用機においては希である。
![](http://up.wiki.x.io/wikipedia/commons/thumb/8/8a/Qac.quickie.q2.g-bspa.flying.arp.jpg/200px-Qac.quickie.q2.g-bspa.flying.arp.jpg)
タンデム翼を備えた機体としては、ライト兄弟に飛行機開発競争で敗れたサミュエル・ラングレーのエアロドロームのように、前後の主翼に加えてさらに尾翼を持つ機体も分類される。一方で常時揚力を発生するカナードを備えた機体(サーブ 37 ビゲンなど)は分類されない。
構造
編集特徴
編集- 前後の翼の面積がほぼ等しい。
- 前後の翼がほぼ同じだけの揚力を担う。(尾翼でも揚力を発生させる設計の飛行機が無いわけではないが、その場合、担う揚力は主翼によるものが圧倒的に大きい。)
- 安定性・操縦性を確保するため、さらに尾翼を持つ場合もある。
設計思想
編集かつては以下のようなメリットがあると考えられた。
- 大きな翼面積を確保できる。つまり翼面荷重を小さく抑えられる(エンジンが重い上に非力で、なおかつプロペラの効率も悪い場合はその方が都合が良い)。
- 合計の翼面積が同じ単葉機と比べると、一枚あたりの翼を小さく(つまり強く)できる。
- 前後両方に大きな固定翼面があるため、ピッチ(縦ゆれ)方向の安定性が自然と良くなる。
しかし実際には、
歴史
編集未だ満足な動力飛行が達成されず、固定翼機の形態に定型が確立されていなかった20世紀初頭までは、タンデム翼機は(他の無数のタイプと比べて)特に珍しいものではなかった。例えば1830年代にはトーマス・ウォーカーがタンデム機を設計し、1870年代のD・S・ブラウンは模型をテストしている。
サミュエル・ラングレーはブラウンに影響を受け、1890年代にタンデム、というより複数翼列の動力つき大型模型機「エアロドローム」系列を製作。1896年には4号(蒸気機関を搭載)が数百メートルの飛行に成功。これは動力模型機としては世界初の長距離飛行であった。ラングレーは同年中に5号、6号でもキロメートル級の飛行に成功する。
しかし有人フルサイズ機の開発は難航し、「エアロドロームA」(52馬力のガソリンエンジンを搭載)が完成したのは1903年である。しかも同機は、10月7・8日に、歴史的な二度の離陸失敗を演じる。その直後、12月にライト兄弟が有人飛行に成功する。
ライトフライヤー号は実際にジャンプではない動力飛行をした、という点で重要だが、その前翼型は、挙動操作が非常に敏感で、コンピューターの無い時代では、安定性に問題があったと考えられている。実際にライト兄弟の後も他者により逐次的な改良が続き、第一次世界大戦頃には胴体中央に1葉~3葉の主翼を持ち小型の水平と垂直の尾翼を持つ、という構成が一般的となった。以後はジェット化による高速機に後退翼が導入された程度である。このような飛行機の発展の過程で、前翼式やプッシャー式などはいくつかの試みが見られるが、タンデム翼はそれらよりもマイナーな存在となった。
1990年代以降に設計された機体としては、バート・ルータン設計のQuickieシリーズ (en:Rutan Quickie, en:QAC Quickie Q2, Q200) やスケールド・コンポジッツ プロテウス、ホームビルト機のプー・ド・シェルなどがある。グライダーではジョン・ジョセフ・モンゴメリーの機体(1905年)が代表的である。
関連項目
編集- 航空に関する年表
- サミュエル・ラングレー
- D・S・ブラウン
- トーマス・ウォーカー
- エンテ型飛行機
- マルチプレーン
- カプロニ Ca.60 - 前後3段のタンデム翼、しかも全て三葉のため、合計9枚の主翼を持つ巨大飛行艇。
- Perdix(drone)
参考文献
編集- 黒田光彦『プロペラ飛行機の興亡』NTT出版、1998年
- 根本智『パイオニア飛行機ものがたり』オーム社、1996年
- C・H・ギブズ=スミス『ライト兄弟と初期の飛行』東京図書、1979年