ロッキード J37

J37/L-1000
カリフォルニア州チノの プレーンズ・オブ・フェイム博物館にある L-1000
タイプ	ターボジェット
国籍	アメリカ合衆国
メーカー	ロッキード社
最初の実行	1946

ロッキードJ37（社名L-1000 ）は、米国で設計された最初のターボジェットエンジンの1つでした。^[1] 1930年代に開発が始まった当初はそれほど重要視されず、放置されていました。量産に十分な開発が進んだ頃には、英国製のものも含め他のエンジンが性能で上回っていました。この設計は後にターボプロップのT35に改造され、さらに後にライト航空機に売却され、 B-52 ストラトフォートレスとなる機体への搭載が検討されましたが、その後ジェット動力へと移行しました。J37とT35はテストベッド用に多数製造されましたが、量産には至りませんでした。

1930 年、ネイサン C. プライスは、自動車やその他の用途の蒸気エンジンを製造するドーブル スチーム モーターズ社に入社しました。その後数年間、彼はいくつかのプロジェクトに携わり、1933 年秋からは航空機用の蒸気タービン発電所の開発に着手しました。高高度で蒸気を発生させるには、空気を海面気圧まで加圧し、一定速度で蒸気発生器のバーナーに送る必要がありました。プライスは、小型ガスタービンで駆動する遠心圧縮機を使用することを提案しました。ガスタービンは、圧縮機とタービンの間にあるバーナーからの高温ガスで駆動します。タービンから出た高温ガスは蒸気発生器に送られ、その出力でプロペラに接続された蒸気タービンを駆動します (米国特許 2,223,856)。

プライスは1938年に独自のターボジェット設計に着手したが、この最初の設計は最終的にJ37として登場したものよりはるかに複雑だった。既存のピストンエンジンと同程度の燃料効率を保つため、プライスは低圧縮の軸流圧縮機段と高圧縮の往復動型圧縮機を組み合わせて使用​​した。1941年、彼はロッキード社に雇われ、ゼネラル・エレクトリック社の実験機 XP-49 (同社の有名なP-38の高高度バージョン)に装着するスーパーチャージャーの評価を行った。この頃までにプライスはジェットの基本設計を完成させ、後に同社の有名なスカンクワークスを設立するロッキード社の主任研究技術者ケリー・ジョンソンの関心を引くことができた。ジョンソンはP-38で高速走行時のさまざまな圧縮性の問題に遭遇した後、新しい高速設計について考えており、このプロジェクトにはジェットエンジンが自然に適合するように思われた。 1941年、彼はプライス社のエンジンを搭載した新型航空機の開発を命じ、エンジンをL-1000、航空機をロッキードL-133として開発した。

その年の後半、ティザード調査団が米国に到着し、フランク・ホイットルのジェットエンジン設計に関する情報など、英国で開発中の多くの技術的進歩を紹介した。ドイツでの同様の研究の噂やイタリアでの広く報道された飛行から、米国以外のほぼすべての国がジェット機の開発に取り組んでおり、自国での設計の取得が突如として極めて重要になったことが示唆された。ティザードの米国におけるカウンターパートであるヴァネヴァー・ブッシュは、最善の策は英国の設計のライセンスを取得することだと判断した。ウィリアム・F・デュランドの指揮の下、英国の設計を生産に移し、テスト用の航空機を建造するための委員会が設立された。これらのプロジェクトは、P-59 エアラコメットに動力を供給するゼネラル・エレクトリック J31として現れた。

1942年3月30日、ロッキード社はウィルバー・ライト飛行場にあるアメリカ陸軍航空隊の開発部門にL-133とL-1000の提案書を提出した。この時点で、当初の設計は複雑すぎることが判明し、ピストンを3段の遠心段に置き換え、各段の間に中間冷却装置を備えた新設計へと進化していた。主燃焼器は「カヌラ」型で、環状容器に12個の炎筒が収められており、その排気を5段の軸流タービンに送っていた。さらに推力を高めるために、タービン段の間に燃料を噴霧することもできた。異なる高度で性能を微調整するため、コンプレッサーとタービン段は可変速油圧クラッチを使用して連結されていた。設計では重量1,700ポンド（775kg）、海面での推力5,100ポンド（22,700N）が求められていた。 1942 年 11 月までに設計はさらに改良され、重量は 1,610 ポンド (735 kg) に落ち着き、燃焼室にはクロム鋼が使用されました。陸軍は依然として関心を示さず、ロッキード社は明らかに尻込みし始めたようです。

それにもかかわらず、1943年5月19日、プライスはライトフィールドの勧めで、より根本的な再設計に着手することに同意した。彼は、16段の軸流圧縮機2台と、その間の1段の中間冷却装置からなる、はるかに単純な設計を生み出した。最前部の圧縮機の最初の4段は、最適速度で動作できるようにクラッチ接続されたままだった。試験目的のため、圧縮機ブレードには翼型がなく、回転マウント上の中央ハブに取り付けられ、運転間で角度を変更できるようにした。タービンは4段に減らされた。低圧圧縮機は、補強リブが付いた2つの部分からなる円筒形のケーシングに収められており、卵パックの底に似た奇妙な外観になっていた。短い高圧圧縮機も同様にケーシングされていたが、リブは前後方向にのみ走っていた。2段の圧縮機段の間で電力が取り出され、アクセサリに電力を供給し、ギアボックスは圧縮機ケーシングの外側のエンジン上部に配置されていた。

1943年6月、陸軍は最終的にロッキード社のジェット機設計に興味を示したが、遠心流ハルフォード H.1のライセンス版を搭載したP-80 シューティングスターの契約を結んだ。陸軍は L-1000 にも引き続き興味を持ち、1943年7月に XJ37-1 の名称で長期開発契約を結び、1945年8月1日に最初の納入を行った。しかし、戦争が終わったとき、最初の例は約3分の2しか完成していなかった。作業の一部はメナスコ・モーターズ社に外注されており、年末にはプロジェクトの機械面全体が同社に引き渡された。 XJ37 は、競合するウェスティングハウスの軸流設計の開発、19A および 19B のテストが 1943 年から 1945 年にかけて行われていたのと同時期に開発が進められ、その結果、アメリカ初の量産型軸流ターボジェットエンジン、ウェスティングハウス J30 が誕生しました。このエンジンは約 260 台が製造され、アメリカ海軍の初期のアメリカ軍用ジェット機や、アメリカ初のデルタ翼戦闘機設計であるコンベア XF-92向けに搭載されました。

最初のエンジンは1946年にようやく運用可能になった。陸軍はさらに4機の契約を結んだ。この頃、ターボプロップ版のXT35タイフーンが提案された。^[2]これはJ37のかなり単純な改造版で、エンジン後部に5段目のタービンを追加したもので、放射状タービンがプッシャープロペラを駆動し、エンジン外縁の周囲から排気ガスを排出する。別の配置では、排気ガスをプロペラボスの開口部から送る。1947年9月、ロッキード社はついに諦め、設計をライト航空機社に売却した。

当時、陸軍（後に米空軍となる）は真に大陸間を飛行可能な新型爆撃機の開発中だった。当時のエンジンと機体技術では、そのような航空機を製造するにはターボプロップエンジンを使用するしかないと思われ、ライト社はその市場獲得に興味を持っていた。1946年6月、ボーイング社は要件を満たすモデル462を提案した。これはT35エンジンを6基搭載し、その後の再設計で4基に減らされた。しかし、1948年までには機体設計の進歩、特に後退翼の導入によって、爆撃機はジェットエンジンに移行できるようになり、最終的にはB-52 ストラトフォートレスにつながった。

J37/T35 の作業は 1953 年 7 月まで続き、その時点で 3 基のエンジンが USAF に納入されました。空軍はエンジンと収集したすべてのデータを業界全体に引き渡しました。それ以上の関心は得られず、推定 450 万ドル (2000 年のドル換算で約 3,000 万ドル) を費やしてプロジェクトは終了しました。

• ケイ、アントニー。ターボジェット：歴史と開発 1930-1960、第 2 巻。クロウウッド プレス、2007 年。ISBN 978-1-86126-939-3 
• ノートン、ビル。『米国の実験および試作航空機プロジェクト：1939～1945年の戦闘機』ノースブランチ、ミネソタ州：スペシャルティプレス、2008年、80～85ページ。ISBN 978-1-58007-109-3。