ユンカース ユモ 222

ユモ 222
アフタークーラーを装備した状態で保存されたユモ 222E
タイプ	多バンク直列ピストン 航空エンジン
メーカー	ユンカース
最初の実行	1939
主な用途	ユンカース Ju 288 フォッケウルフ Fw 191
建造数	289

Jumo 222 は、ユンカース自動車会社のフェルディナント・ブランドナーの管理下で設計された、ドイツのユンカース社製の高出力多バンク直列ピストン 航空機エンジンでした。

このエンジンの予想性能は当時の設計に比べて非常に優れていたため、戦時中のドイツ空軍のピストンエンジン航空機の設計の多くは、少なくともオプションとしてこのエンジンをベースに開発されました。これには、ドイツ空軍の既存の爆撃機をすべて、どの航空機よりも大きく、高速で、重武装の新しい双発設計に 置き換えることを目指したBomber Bプログラム全体も含まれていました。

この設計は、何年にもわたる集中的な開発と数回の大幅な設計変更を経ても、成熟しませんでした。Bomber B プログラムも失敗し、戦争後半のドイツ空軍には絶望的に時代遅れの設計が残されました。222 は 300 機未満しか製造されませんでした。試作段階から脱することはありませんでしたが、ほとんどの人がこの設計が機能すると諦めていた後も、この設計はドイツ空軍の新しい多発設計の提案に引き続き登場しました。

Jumo 222 の設計作業は 1937 年に開始されました。エンジンは、クランクケースの周りに等角度間隔で配置された6 つの直列 シリンダー バンクで構成され、各バンクには 4 つのシリンダーがありました。この配置により、エンジンは星型エンジンのように見えました。これは、マスター コネクティング ロッドと、マスター ロッドのクランクピンエンド キャスティングから枢動する 5 つの追加コネクティング ロッドを使用したオリジナル バージョンの断面図から明らかであり、単列星型エンジンと同様です。しかし、内部の仕組みは、各隣接するシリンダー バンクのペアにクロスフロー ヘッドがあり、ほとんどの直列エンジンと同様に液冷式でした。

完成した Jumo 222 を「機首を正面から」見ると、6 つのシリンダー バンクが互いに 60 度の等角度で配置されており、隣接するバンクの排気ポート (「60 度、180 度、300 度」のスペース) と吸気ポート (「0 度、120 度、240 度」のスペース) が互いに向き合っているため、後部に取り付けられたスーパーチャージャーからの「配管」が簡素化され、排気ヘッダーは 3 セットのみになっています。排気ヘッダーの 3 セットは、排気出口の経路を可能な限り短くするために、エンジン ナセルの底部と両側の上部 (多くの連合軍の「直立」V 型航空エンジンの排気口のように見えます) に配置されている可能性が最も高いと考えられます。

4気筒のマルチバンク設計により、エンジンはユモ211よりも約80cm/31.5インチ短くなりましたが^[1]、ナセルの断面積は大きくなっています。Ju 88と同様に、環状のラジエーターを使用して222のシリンダーとエンジンオイルを冷却できます。ユンカースJu 288は、 4枚羽根のプロペラごとに中空のダクト付きスピナーの後ろにラジエーターを隠すことを意図していました。

各シリンダーには2つの吸気バルブと1つのナトリウム冷却排気バルブがあり、これは最初のJumoシリーズ倒立V12航空エンジンであるユンカースJumo 210 ^[2]から受け継いだトリプルバルブ構成、吸気間の高圧燃料インジェクター、および2つの点火プラグでした。 ボア×ストロークが135mm (5.3インチ)のオリジナルのJumo 222A/Bエンジン設計は、排気量が46.4L (2,831.5 in³)で、 1937年～1940年に登場したDouble Wasp Americanの18気筒空冷星型エンジンと同じ排気量クラスでした。 222A/Bモデルは、同社の量産型Jumo 211C倒立V12エンジンで使用されているのと同じ、かなり低い6.5:1の圧縮比で動作することを余儀なくされました。ドイツで入手可能な低オクタン価燃料を考慮すると、このような比較的低い圧縮比は可能な限り最高のものであったが、エンジンの回転数を 3,200 rpm に上げることで、222 は離陸時に 1,850 kW (2,480 hp) を発揮した。唯一の残念な点は、シンプルな単段 2 速スーパーチャージャーであったが、この制限があっても、エンジンは 5,000 m (16,000 ft) で 1,641 kW (2,201 hp) を出力した。乾燥重量は 1,088 kg (2,399 lb) で、空冷式のダブルワスプより 17 kg (37 lb) ほど重いだけであった。

同時代のBMW 801やダイムラー・ベンツ DB 605と比較すると、222 は性能面で大きな飛躍を遂げました。排気量は801の41.8L（2,550.8 in³）よりわずかに大きく、605の35.7L（2,178.5 in³）より約25％大きいだけでしたが、出力は801の1,193kW（1,600hp）、605の1,119kW（1,501hp）に比べて1,850kW（2,480hp）とかなり高くなりました。これは222では40kW/Lですが、801では29kW/L、605では31kW/Lに過ぎません。パワーウェイトレシオは222では1.7kW/kg（1.04hp/lb）でしたが、605では1.4kW/kg（0.88hp/lb）でした。 801 1 kW/kg (0.60 hp/lb)。222 もこれらの小型エンジンと同様の外形寸法を持ち、幅は 801 の 1.27 m (4.2 フィート) に対して 1.16 m (3.8 フィート)、長さは 605 の 2.3 m (7.5 フィート) に対して 2.4 m (7.9 フィート) でした。

開発中の他の高出力エンジンと比較すると、さらに有利な結果となった。その1つが、大成功を収めた14気筒BMW 801の拡大版である18気筒星型エンジン、BMW 802だった。しかし、開発は1939年まで開始されず、有望ではあったものの、重量は1,530kg（3,370ポンド）で、初走行は1943年になってからだった。BMWは、2つの801星型エンジンを組み合わせてBMW 803を開発しようとしたが、これは成功しなかった。それから、扱いにくいDB 606がありました。これはドイツで開発された最初の「高出力」動力装置で、前端に単一の減速ギアケースに取り付けられた 2 つのDB 601で構成され、重量 1,515 kg (3,340 lb) で 1,790 kW (2,400 hp) を出力し、サイズは 2.1 m × 1.6 m × 1.1 m (83 インチ × 63 インチ × 43 インチフィート) でした。ドイツで唯一生産され、最前線で運用された重爆撃機He 177Aでのこのエンジンの使用上の問題と不十分な搭載設計により、 1942 年の晩夏にヘルマン ゲーリング元帥はこれを「溶接接合エンジン」と嘲笑しました。^[3]

逆に、RLM は、はるかにコンパクトな Jumo 222 の設計特徴と、222A と重量と排気量が類似しているが、比出力がやや低いX エンジン構成 (24 気筒DB 604 ) の可能性に興奮していました。RLM は、 Bomber Bプログラム全体をこれらのエンジンのペアに基づいて構築しました。これにより、He 177 の戦闘搭載量とJu 88よりも優れた速度を備えた爆撃機が実現し、まさにユニバーサル デザインとなりました。

最初の試作エンジンは1939年4月24日に稼働し、後にJu 52の機首エンジンマウントで空中テストが行​​われた。生産では222Aと222Bという2つの主要モデルが必要となり、回転方向のみが異なり、双発設計の左利き用（左舷翼）と右利き用（右舷翼）のエンジンに使用することを意図していた。しかし、その後のテストはうまくいかず、ユンカースは最終的にこれらの「シリーズI」エンジンの開発を中止し、改良された「シリーズII」に移行するのが最善であると判断した。新しい222A-2とB-2は回転数が若干低かったが、シリンダーはわずかに大きく、内径は140 mm/5.5インチ（49.88リットル、3043.86 in³）で、正味性能は同じであった。一方、A-3とB-3は高高度でより優れた性能を発揮するために異なるスーパーチャージャーを使用した。ユンカース Ju 288 試作機の9機目には、飛行試験用にA-3 と B-3 の動力装置がそれぞれ1基ずつ搭載されていたとされる。 ^[4] Jumo 222A/B 型の「改良型」モデルは両方とも信頼性が低いことが判明し、実験的にのみ搭載された。

1941年後半までに、ユンカースは設計にもっと根本的な変更を加えることが最善の策であると判断し、222Cおよび222Dモデルを発表しました。145 mm × 140 mm (5.7 in × 5.5 in)の新しいボアとストロークにより、エンジンの排気量は再び増加して55.5 L (3,386.8 in³)となり、当時使用されていたライト・デュプレックス・サイクロン・アメリカン18気筒空冷星型エンジンよりわずかに大きいだけでした。ライト・デュプレックス・サイクロン・アメリカン18気筒空冷星型エンジンは、クランクケースに可燃性のマグネシウム合金を使用したことなどから、当時は大きな問題を解決しつつありました。元の3,200 rpmに戻ったユモ222 C/Dモデルは、1942年夏に稼働を開始したとき、2,200 kW (3,000 hp)弱の出力を発揮できました。しかし、問題は解決されず、少数が製造されたのみでした。 RLM はこの時点で 3 年間待機していましたが、最終的に諦めて、それに基づくすべての設計に代替エンジンを探すように指示しました。その年の後半、彼らはそれも諦め、Bomber B プログラム全体を完全にキャンセルしました。

ユンカースはまだ諦めなかった。オリジナルの排気量46.4リットルのA/B設計を使用し、高高度での使用のために隣接するシリンダーバンクのペアごとに1つずつ、 3つのアフタークーラーを含む新しい2段スーパーチャージャーを追加し、 222EおよびFシリーズを製造した。海面での性能は変わらなかったが、エンジンは9,000メートル（30,000フィート）で1,439kW（1,930馬力）を出力できた。この時点で、問題は最終的に解決されたように見えたが、デッサウのユンカース自動車工場の本社工場への爆撃により、生産はほぼ不可能になった。さらに高高度での性能を求める最後の試みは、ターボチャージャー付きの 222GおよびHとなり、テストベッドプロトタイプが数台のみ製造された。

ユモ 222 は大失敗で、多大な費用がかかった。ユモ 222 は合計 289 機が製造されたが、実戦配備されたのは 1 機もなかった。また、1940 年から 1942 年にかけて、ドイツ空軍のピストン エンジン設計に大きな障害となった。その間、ドイツ空軍の政府運営の技術開発事務所 (エドガー ペーター ゼン大佐のErprobungsstelle施設群など) やドイツ軍航空会社の技術部門の職員の多くは、ユモ 222 がようやく稼働し始めるのを待っていた。一方、双発のユモ 222 エンジン設計に代わる 4 発エンジンへの改修の要請はすべて却下された。ドイツのエンジン産業に過度の負担がかかると感じられたためである。結局、成果は何も得られず、戦争末期にはドイツ空軍は戦前のオリジナルの設計をほとんど更新していないバージョンを飛行していた。

JuMo 222の派生型はいずれも実用化されなかった。

• Jumo 222 A / B-1: 最初のバージョン、ボア x ストローク (135 × 135) = 46,380 cm³、3200 min -1 で 1,470 kW (1,970 hp)、単段 2 速遠心式スーパーチャージャー、「サービス テスト」A-0/B-0 シリーズ、飛行テスト済み
• Jumo 222 A / B-2: 拡大型、バルブ断面積が大きい、ボア x ストローク (140 × 135) = 49880 cm³、2900 min -1 で 2500 hp、単段 2 速遠心式スーパーチャージャー、ゼロ シリーズ、飛行テスト済み
• Jumo 222 A / B-3: A / B-2と同様だが、遠心式過給機を改良、全圧高度: 6000 m、パイロットシリーズ、飛行試験済み
• ユモ222C / D：さらに拡大されたバリアントボアxストローク（145×140）= 55,480cm³、3200分-1で3000馬力、全圧高度：10.000メートル、アセンブリで設計されたVシリーズの実験モデルによって
• Jumo 222 E / F: A / B-3と同様、2段2速遠心式スーパーチャージャーと3つのアフタークーラーを装備、全圧高度: 9400 m、パイロットシリーズ、飛行テスト済み
• Jumo 222 ターボ: A/B-3 と同様、ターボチャージャーとインタークーラー付き、全圧高度: 12,300 m、3200 min -1 で 2400 hp、テストベンチのみ
• Jumo 222 G / 225：6×6 = 36シリンダーボアxストローク（135×135）= 69570 cm³、3000分-1で3500馬力、速度充電増加可能の投影、延長バージョン

プロペラシャフトの回転方向は文字で示され、A、C、E は左に回転し、B、D、F は右に回転します。ただし、クランクシャフトは常に一様に右に回転し、プロペラの回転方向はギアの違いによってのみ変化します。

ユンカース ユモ 222 は 6 列のシリンダー バンクを備えているため、いわゆる六角形エンジンの 1 つです。六角形エンジンの他の例はまれで、たとえば 24 気筒の水冷式ドブリニン VD-4Kや 12 気筒の空冷式カーチス H-1640チーフテンなどがあります。同様に、8 列のシリンダー バンクを備えたブリストル ハイドラなどの八角形エンジンもありました。

Jumo 222 を搭載することを意図した航空機の設計:

• ドルニエ Do 435 (ジェットエンジンが後部のピストンエンジンに取って代わったとき)
• フォッケウルフ Fw 300
• ハインケル He 219 B & -C
• ハインケル He 277 (後のアメリカ爆撃機関連の、 BMW 801星型エンジン6 基の代替として、1943 年 7 月下旬の開発提案のみ)
• ヒュッター ヒュ 211
• ユンカース Ju 288

Jumo 222 エンジンのパワーを利用するように設計されたプロトタイプの提案:

• Arado E.340 (ツイン 222、Bomber B の競合他社)
• フォッケウルフFw P.195 (6機または8機のユモ 222、超大型輸送機)

• タイプ: 6バンク、24気筒過給液冷直列航空機エンジン
• ボア： 135 mm（5.3インチ）
• ストローク： 135 mm（5.3インチ）
• 排気量: 46.38 L (2,830 立方インチ)
• 長さ: 2,400 mm (94 インチ)
• 直径: 1,160 mm (46 インチ)
• 乾燥重量: 1,088 kg (2,399 ポンド)

• バルブトレイン:シリンダーあたり2つの吸気バルブと1つのナトリウム冷却排気バルブ
• 過給機：単段2速遠心式過給機
• 燃料システム: 燃料噴射
• 冷却システム:液冷

• 出力:
  
• 離陸時3,200rpmで1,838kW（2,465馬力）
• 1,397kW（1,873馬力）巡航
• 比出力: 39.5 kW/L (0.87 hp/in³)
• 圧縮比: 6.5:1
• 燃料消費率: 0.29 kg/(kW·h) (0.477 lb/(hp·h))
• パワーウェイトレシオ: 1.69 kW/kg (1.03 hp/lb)

同等のエンジン

• アームストロング・シドレー・ディアハウンド
• アームストロング・シドレー・ハイエナ
• BMW 803
• ダイムラーベンツ DB 604
• ドブリニン VD-4K
• 日立ハ51
• ライカミング R-7755
• ネイピアセイバー
• ライト R-2160 トルネード

関連リスト

• 航空機エンジンの一覧
• 第二次世界大戦中のドイツの航空機エンジンのリスト

• ビンガム、ビクター（1998年）。第二次世界大戦の主なピストン航空エンジン。英国シュルーズベリー：エアライフ出版。ISBN 1-84037-012-2。
• クリストファー、ジョン（2013年）。『ヒトラーのXプレーン争奪戦：イギリスの1945年のドイツ空軍秘密技術奪取ミッション』ストラウド、イギリス：ヒストリー・プレス。ISBN 978-0-7524-6457-2。
• ガンストン、ビル (2006)。『世界航空エンジン百科事典: 先駆者から現代まで(第 5 版)』ストラウド、イギリス: サットン。ISBN 0-7509-4479-X。
• ケイ、アントニー（2004）。ユンカース航空機とエンジン1913-1945。ロンドン：パトナム航空書籍。ISBN 0-85177-985-9。

ウィキメディア・コモンズには、ユンカース ユモ 222に関連するメディアがあります。

• ユンカース エンジン - Jumo 222
• EngineHistory.org の Jumo 222 に関するイギリスの戦時レポート
• Jumo 222 のバルブトレインの CAD ベースのアニメーション