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NACAカウリングは、航空機に搭載された星型エンジンを流線型にするために使用される空気力学的 フェアリングの一種です。1927年に米国航空諮問委員会（NACA）のフレッド・ワイクによって開発されました。これは空気抵抗の低減における大きな進歩であり、これにより実現した燃料効率の向上により、開発と設置にかかる費用を何倍にも上回る利益が得られました。 [2] 1929年のコリアートロフィーを受賞しました。[3]
歴史とデザイン
NACAカウリングは、エンジンの冷却を改善しながら抗力を低減して速度を向上させました。
カウリングは、エンジンの周囲を包む対称的な円形の翼で構成されています。通常の平面翼では、翼のように、上面と下面の空気速度の差とそれに伴う圧力の変化によって揚力が増大します。NACA カウリングの場合、リング状の翼は、この揚力効果が前方に向くように配置されています。この推力は、カウリングの抗力を完全に打ち消すことはできませんが、大幅に軽減します。
両側の空気速度の差は、翼型の形状だけでなく、内側表面にシリンダーがあることによるもので、シリンダーは気流をさらに遅くする役割を果たします。それでも、空気はカウルの周囲を流れる空気によってカウルに吸い込まれるため、カウルを通過する空気の総量は、カウルがない場合よりも一般的に多くなります。これには、冷却にほとんど役立たないシリンダーとクランクケースの間を流れるのではなく、高速で移動する空気が最も必要とされるシリンダーヘッドに主に集中するという副次的な効果があります。さらに、空気が独立したシリンダーを通過した後の乱流は大幅に減少します。これらの効果をすべて合わせると、抗力が最大 60% 減少します。テストの結果、1932 年以降、ほぼすべての星型エンジン航空機にこのカウリングが装備されました。[4]
試験機はライト・ワールウィンドJ-5星型エンジンを搭載したカーチスAT-5Aホーク複葉機で、NACAカウリングを装備すると時速137マイル（220km/h）の速度に達し、装備しない場合は時速118マイル（190km/h）であった。[5]
NACAカウリングがメレディス効果[6]によって推力を生み出したという考えは誤りである。理論上はエンジンによって加熱された空気が膨張し、高速で排出されることでいくらかの推力を生み出す可能性があるが、実際には高速での空気排出を実現するためにカウリングの設計と形状が必要であり（NACAカウリングはそうではなかった）、いずれにせよ1930年代の空気速度ではその効果はごくわずかであった。[7]
参照
参考文献
- ^ ホワイト、グラハム (1995)。第二次世界大戦の連合軍航空機ピストンエンジン。pp. 図2.2および2.3。ISBN 1-56091-655-9。
- ^ ホワイト、グラハム (1995)。第二次世界大戦の連合軍航空機ピストンエンジン。pp. 7–8。ISBN 1-56091-655-9。
- ^ 「工学科学とNACA低抗力エンジンカウリングの開発」www.nasa.gov 。 2024年9月17日閲覧。
- ^ NACA カウリングの実物大テスト (セオドア・セオドルセン、MJ ブレボート、ジョージ・W・スティックル、NACA レポート #592。ラングレー記念航空研究所: 1937)
- ^ James R. Hansen (1998)。「工学科学とNACA低抗力エンジンカウリングの開発」。History.nasa.gov。2004年10月31日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年7月30日閲覧。
- ^ Meredith, F. W: 「航空機エンジンの冷却。ダクト内に密閉されたエチレングリコールラジエーターを特に参照」、航空研究評議会 R&M 1683、1936 年。
- ^ Becker, J.; 高速フロンティア: 1920 年から 4 つの NACA プログラムの事例研究 SP-445、NASA (1980)、第 5 章: 高速カウリング、空気入口と出口、および内部フロー システム: ラムジェットの調査
その他の情報源
- ワシントン DC のスミソニアン協会の航空展示
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 NACA カウリングに関連するメディアがあります。
- NACA TN 301 レポートの要約と .pdf ファイル
- NACA レポートのアーカイブ 1917-1958