ジャトー

JATO (ジェット支援離陸の頭字語) は、小型ロケットの形で追加の推力を提供することにより、過積載の航空機を空中に浮かせる支援離陸の一種です。JATOという用語は、(より具体的な) RATO (ロケット支援離陸) (または、RAFの用語ではRATOG (ロケット支援離陸装置))という用語と互換的に使用されます。

1927年、ソ連の研究開発機関である気体力学研究所は、航空機の離陸を支援する固体燃料ロケットを開発し、1931年には、航空機の離陸を支援するロケットの世界初の成功例が、ソ連の名称であるアブロ504練習機であるU-1で実施され、約100回の離陸支援に成功しました。^{[1] [2]}ツポレフTB-1 ^[3]とツポレフTB-3重爆撃機でも離陸支援が成功しました。^{[1] [4]} 1933年のツポレフTB-1の公式テストでは、ロケットを使用することで離陸時間が77%短縮されました。^[1]

ロケットを使ってグライダーを空中に打ち上げる初期の実験は、1920年代にドイツで行われ（リピッシュ・エンテ）、後にイギリス空軍とドイツ空軍の両方が第二次世界大戦でそのようなシステムを導入した。^[5]英国のシステムでは、かなり大型の固体燃料ロケットを使用して、カタパルト武装商船（またはCAM船）として知られていた商船の前部に取り付けられた小さな傾斜路から飛行機（通常はホーカー・ハリケーン）を撃ち落とし、ドイツの海上哨戒機に対するいくらかの援護を提供した。発射後、ロケットは飛行機の後部から放出され、水中に落下して沈没する。任務が完了すると、パイロットは可能であれば友軍の領土に飛ぶか、飛行機からパラシュートで降下し、うまくいけば護衛艦の1隻に救助される。2年間でこのシステムがドイツ機攻撃に使用されたのはわずか9回で、パイロット1名が死亡し、8機が撃墜されたことが記録されている。

ドイツ空軍も、ワルター社とBMW社製の液体燃料ユニットと、シュミッディング社とWASAG社製の固体燃料ユニットの両方でこの技術を使用し 、しっかりと取り付けられたロケットモーターと切り離し可能なロケットモーターの両方を使用して、より速く、より短い離陸距離で空中に浮かぶことができました。これらは、中型爆撃機の離陸性能を高めるために使用され、1940年にイギリス侵攻用に考案され、ロシア戦線への補給に使用された、翼幅55メートルの巨大なグライダー、ギガント（メッサーシュミットMe321）にも使用されました。巨大な Me 321 は、当初は最大 3 機のメッサーシュミット Bf 110重戦闘機によるいわゆるトロイカ・シュレップ方式の牽引支援を受けていたが、そうでない場合は離陸に時間がかかりすぎるほどの荷物を積んだ状態で空中に打ち上げられた。しかし、同時に牽引機として機能するV 字編隊の Bf 110 3 機による空中衝突の大きな危険があった。この危険は、3 機の Bf 110 を、珍しい双胴の専用設計のハインケル He 111Z 5 発牽引機 1 機に置き換えることで大幅に軽減されるはずだった。ロケット支援による離陸方法の使用は、連合軍の爆撃の結果、使用可能な滑走路の長さが大幅に短縮された戦争後期に特に重要になった。彼らのシステムでは、通常、投棄可能で自己完結型のWalter HWK 109-500 Starthilfe (「離陸支援」)、別名「Rauchgerät」(煙発生装置)、液体燃料一液推進剤ロケットブースターユニットが使用され、そのエンジンは「T-Stoff」(本質的にほぼ純粋な過酸化水素) とZ-Stoff触媒化合物の化学分解によって駆動されます。モーターの外部ハウジングの鈍角前面にあるパラシュートパックは、飛行機から切り離された後に落下を遅らせるために使用され、システムを再利用できました。最初の実験は、1937年にテストパイロットのエーリッヒ・ヴァルジッツが操縦するハインケル He 111 で、ベルリンの東約70 km にある広大なノイハルデンベルクで行われました。この飛行場は、戦時の場合の予備飛行場として指定されていました。^{[6] JATOによる他のドイツの実験は、}メッサーシュミットMe262Cなどの迎撃機の発射を支援することを目的としており、通常、Me163コメットのWalter HWK109-509液体燃料ロケットエンジンのバージョンまたはMe163コメットのWalter HWK109-509液体燃料ロケットエンジンを搭載したHeimatschützer特別バージョンとして開発されました。 プログラムは、ユンカース ユモ 004ターボジェットエンジンを補助するため、またはユモ004 の代わりに特別にロケットブーストされたBMW 003R複合ジェットロケットエンジンのペアを補助するために、胴体の一番後ろ、または翼の後縁のすぐ後ろに半「ポッド」状に取り付け、Me 262Cハイマツシュッツァー迎撃機が敵の爆撃機編隊に早く到達できるようにする。提案された 3 つの設計のうち、Me 262 のハイマツシュッツァーバージョンのプロトタイプ 2 つが製造され、テスト飛行が行われた。HWK設計のシュタルトヒルフェ モジュラー液体一液推進剤ブースター設計がさまざまな航空機タイプでテストされ、ある程度の最前線で使用されたのとは対照的である。前述のシュミッディング社とWASAG社の固体燃料RATOブースター設計は、本質的にはほぼ完全に実験的なものにとどまっており、シュミッディング社の500kg推力固体燃料ブースターユニットは、垂直発射のニーズに応えるために、1945年に革新的なバッヘムBa 349 VTOロケット迎撃機設計で使用するために、機体ごとに4基搭載され、実用化されることが想定されていました。厳密に実験的な HWK 109-501スターティルフェRATO システムは、Me 163Bコメットロケット戦闘機に搭載されているものと類似した二元推進剤「ホット」モーターを使用し、主「燃料」として「Br-stoff」(リグロイン炭化水素蒸留物)と混合したB-stoffヒドラジンの組み合わせ 20 kg を、点火用の酸化剤として過マンガ​​ン酸 Z-stoff で不安定化したT-stoff一元推進剤に追加し、109-500 の推力数値 4.95 kN (14.71 kN/1,500 kgf で) を 30 秒間燃焼させて 3 倍にしました。この「ホット」システムはコメットの509Aロケットエンジンと同様の特別な燃料補給および取り扱い手順を必要とする同様のリスクがあったため、109-501は厳密に実験的な設計のままで、ユンカースJu 287 V1 プロトタイプジェット爆撃機の試験飛行にのみ使用されたようです。^[7]

1939年初頭、米国科学アカデミーは、カリフォルニア工科大学グッゲンハイム航空研究所（GALCIT）のセオドア・フォン・カルマンとロケット研究グループ（ジャック・パーソンズ、フランク・マリナ、エドワード・フォーマン、アポロ・MO・スミスを含む）に、ロケット支援による航空機の離陸を研究するため1,000ドルを提供した。このJATO研究は、ロバート・H・ゴダードが陸軍と固体燃料ロケット兵器の開発契約を結んでいた第一次世界大戦以来、米国政府から資金援助を受けた最初のロケット研究であった。 ^{[8] [9] [10]} 1941年後半、フォン・カルマンと彼のチームは、推力50ポンドの固体燃料エアロジェットJATOを数個、軽量のエルクーペ飛行機に取り付け、陸軍大尉のホーマー・ブーシェイが試験飛行を行った。最後の飛行ではプロペラが取り外され、翼の下に6つのJATOユニットが取り付けられ、ブーシェイは空中に打ち上げられ短時間飛行した。これはロケット動力のみで飛行した最初のアメリカ人となった。両軍とも戦争中は固体燃料のJATOを使用していた。^{[10] : 329}

第二次世界大戦後、 JATO は低速時の初期のジェット エンジンの推力不足を克服するため、または重い荷物を積んだ航空機の離陸を補助するためによく使用されました。たとえば、プロペラ エンジンを搭載したアブロ シャクルトンは、長距離の海洋監視飛行のために大量の燃料を積載していたため、離陸にはアームストロング シドレー バイパーターボジェットに依存していました。

世界初のジェット旅客機であるデ・ハビランド DH 106 コメットには、ハルツームやナイロビなどの空港から「高温高地」の条件で飛行できるように、過酸化水素を動力とするデ・ハビランド スプライトブースターロケットを2基搭載する設計上の配慮があった。 ^{[11] [12]}これらは30回の飛行でテストされたが、デ・ハビランド ゴーストジェットエンジンだけで十分なパワーがあると考えられ、一部の航空会社はロケットモーターは実用的ではないと結論付けた。^[13]それでも、スプライトの装備は生産されたコメット1に残されたが、その後のエンジンのアップグレードで不要になった。^[14]

1950年代後半、アメリカ空軍、ドイツ空軍、ソ連空軍は、外観と機能が類似した高推力、短時間燃焼のブースター設計を使用して、戦闘機を発射するためのゼロ長発射実験プログラムを実行した。アメリカ空軍は、EF-84Gと命名されたリパブリック F-84の改造版を使用し、MGM-1 マタドール巡航ミサイルのエアロジェット ジェネラル設計の240 kN (26 米トン) 推力レベルの固体燃料ブースターを使用して2秒間推力を維持した。ソ連のVVSは、SM-30と命名された改造版のMiG-19戦闘機を使用し、特別な発射装置から発射し、EF-84Gとほぼ同じ固体燃料ロケットブースター設計を使用していたが、推力レベルははるかに強力で、600 kN (64 米トン) であった。 F -100とF-104は、ソ連のSM-30実験と同様に強力なドロップアウェイブースターユニットを搭載し、ゼロ距離打ち上げ実験にも使用された。^[15]

1950年代には、エアロジェット・エンジニアリング社が小型のJATOユニットを小型商用機に導入しようとJATOジュニアを開発しましたが、アメリカ海軍航空局により阻止されました。エアロジェット社は、12秒間に250ポンドの推力を発揮する小型のJATOボトルにより、通常50フィート（15メートル）の高さの障害物をクリアするのに約900フィート（270メートル）の滑走路を必要とする軽量の自家用機が、JATOジュニアユニットを使用すれば300フィート（91メートル）の滑走路で同じことができると主張しました。 ^[16]エンジンナセルに取り付けられたJATOジュニアボトルは、ビーチクラフト ツインボナンザの工場オプションとして短期間提供されましたが、離陸補助装置としてではなく、不利な地形での不時着中に滑走距離を延ばす手段として宣伝されました。しかし、このボトルが実際にツイン・ボナンザの量産機に搭載されたのか、工場でのテスト飛行以外で使用されたのかは不明である。^[17]

ボーイング727には、特にメキシコシティやラパスなどの「高温高高度」条件下で使用するためのエアロジェットJATOアシストが装備されていました。^{[18] [19]}フェアチャイルド・スウェアリンゲン・メトロライナーには、片発エンジンの不作動時の上昇要件を維持しながら離陸重量を増やすためのJATOオプションが用意されていました。 ^[要出典]

1980 年後半、米国軍の作戦計画「クレディブル スポーツ作戦」は、非常に短い離着陸を可能にするためにロケット エンジンを装備した改造されたC-130貨物機を使用してイランに捕らえられた人質を救出することを目的としていました。この計画は、テスト着陸中に事故が発生したため中止されました。事故の原因は、航空機の速度を落とすために設計された前方の JATO ユニットが、着陸の衝撃を和らげるために設計された下向きのユニットよりも先に発射され、航空機が不時着したことです。

ジェットエンジンの離陸推力が向上したため、JATOはほとんど不要となり、現在では短い滑走路から重い荷物を積んで運航する場合や「高温高高度」の条件でもほとんど使用されない。^[要出典]例外的な状況で、特別装備の、主に軍用機で時折使用される。^[20]

JATOロケットカーは、JATOユニットを搭載した車が山腹に衝突して発見されたという都市伝説である。この話はダーウィン賞の例としてよく挙げられるが、事実に基づいていない作り話であると思われる。^[21]

この伝説はディスカバリーチャンネルの番組『怪しい伝説』で何度も取り上げられてきた。最初の試みは2003年のパイロット版で、クルーは市販のアマチュア用ロケットモーターを使ってJATOのシーンと推進力を再現した。車は確かに猛スピードで飛び、追跡ヘリコプターを追い抜いたが、元の話で報告されていた時速300マイル（500キロメートル）には遠く及びず、空中に浮かぶこともできなかった。この伝説は2007年に再考され、車を飛ばすために異なる構成のロケットが使用されたが、発射ランプの端に到達する前に爆発した。この伝説は2013年に『怪しい伝説』シーズン12の第1話で放送開始10周年を記念して再び取り上げられた。

エルミラージュ湖のJATO搭載1958年型ダッジ・コロネット車は、同社の「トータルコンタクト」ブレーキの威力を実証するテレビ広告に使用された。この広告は1950年代後半のローレンス・ウェルク・ショーで放映された。 ^[22]

• 
  米海軍ブルーエンジェルスの C-130ハーキュリーズ「ファット・アルバート」が離陸時にJATOを使用している
• 
  BQM-74E JATOを使用したChukarターゲットドローン
• 
  ゼロ距離発進：ラグナ陸軍飛行場から離陸するXQ-58 ヴァルキリー。
• 
  パイェルヌにあるスイス空軍のダッソー ミラージュ III
• 
  バッカニアS.50で使用されるBS.605
• 
  RATOボトル
• 
  1951年7月2日、ロッキードP-2 ネプチューンが航空母艦USS フランクリン・D・ルーズベルト (CV-42)から出航する。
• 
  ロケット支援によるボーイング B-47 B の離陸。
• 
  グラマンTBF アベンジャー雷撃機が、330 馬力 (250 kW) のジェット支援ユニットの支援を受けて、通常の半分の速度で離陸します。
• 
  ガトーにある実験的なZELLロケットブースターを搭載したF-104G。

• ゼロレングス発射
• CAM船

注記

Wikimedia Commons には JATO に関連するメディアがあります。

• ワルターのロケットブースターを装備したハインケル He 111 のビデオ (アーカイブ)
• 「JATOの誕生」ポピュラーサイエンス、1946年7月、74〜75ページ。
• YouTube で JATO を使用しているボーイング 727
• C-130 ロッキード ハーキュリーズ JATO YouTube で