Loading article…
国家航空諮問委員会（NACA ）は、航空研究を実施、促進、制度化するために1915年3月3日に設立されたアメリカ合衆国の連邦機関でした。 [ 1 ] 1958年10月1日に同機関は解散し、その資産と職員は新設されたアメリカ航空宇宙局（NASA）に移管されました。NACAは頭字語であり、設立当初のNASAと同様に、単語全体ではなく個々の文字として発音されます。 [ 2 ] [ 3 ]
その他の進歩の中でも、NACAの研究開発は、現代の自動車用途で使用されるタイプの空気取り入れ口であるNACAダクト、 NACAカウリング、および航空機製造で現在も使用されているいくつかのシリーズのNACA翼型を生み出しました[ 4 ]。
第二次世界大戦中、NACAは高高度爆撃機用の実用的な過給器の製造や、ノースアメリカンP-51マスタングの層流翼型の製造において重要な役割を果たしたことから、「我々の制空権を支える力」と評された。[ 5 ] NACAはまた、現代の超音速航空機すべてに使用されている面積ルールの開発にも貢献し、ベルX-1が音速の壁を破ることを可能にした重要な圧縮性研究を実施した。
NACAは、第一次世界大戦中の緊急措置として、連邦政府が1915年3月13日に制定した法律に基づき、戦争関連プロジェクトにおける産業界、学術界、政府の連携を促進するために設立されました。NACAは、ヨーロッパの同様の国家機関をモデルとしており、フランスのムードンにある中央軍事航空研究所（現在の国立航空宇宙研究局）、ドイツのゲッティンゲン大学航空力学研究所、ロシアのクチノ航空力学研究所（1918年に中央航空流体力学研究所（TsAGI）に改組され、現在も存続）などが挙げられます。NACAの設立に最も影響を与えた機関は、イギリスの航空諮問委員会でした。
1912年12月、ウィリアム・ハワード・タフト大統領は、カーネギー研究所所長のロバート・S・ウッドワードを委員長とする国立空気力学研究所委員会を任命した。1913年1月初旬、同委員会の承認を求める法案が連邦議会の両院に提出されたが、採決の結果、否決された。
1907年から1927年までスミソニアン協会の事務局長を務めたチャールズ・D・ウォルコットがこの取り組みを引き受け、1915年1月、ベンジャミン・R・ティルマン上院議員とアーネスト・W・ロバーツ下院議員は、ウォルコットが概説した諮問委員会の設置を勧告する同一の決議案を提出した。委員会の目的は、「飛行の問題の科学的研究を監督し、その実用的な解決を目指して指導すること、実験的に取り組むべき問題を決定し、その解決策と実用的な問題への応用について議論すること」であった。海軍次官補のフランクリン・D・ルーズベルトは、この法案の根拠となる原則を「心から支持する」と記した。ウォルコットは、この決議案を海軍歳出法案に盛り込むという戦術を提案した。[ 6 ]
ある情報源によると、「NACAの設立法は、1915年3月3日に海軍歳出法案に付帯条項としてほとんど気づかれずに成立した」とのことである。[ 7 ] 12人の委員は全員無給で、年間5,000ドルの予算が割り当てられた。
ウッドロー・ウィルソン大統領は同日、この法案に署名し、第63回議会の最終日に、法律で「航空諮問委員会」と呼ばれた組織を正式に設立した。
1915年3月3日に承認されたNACA設立に関する議会法には、「…航空諮問委員会は、飛行の問題の科学的研究を監督し、その実際的な解決に向けて指導する義務を負うものとする…」と記されている。[ 8 ]
1920年1月29日、ウィルソン大統領は、先駆的な飛行家であり航空技術者でもあるオービル・ライトをNACA（米国航空諮問委員会）の理事に任命した。1920年代初頭までに、NACAは新たな、より野心的な使命を掲げるようになった。それは、現在のニーズにとらわれない応用研究を通して、軍用および民間航空の発展を促進することであった。NACAの研究者たちは、同機関が保有する風洞、エンジン試験台、飛行試験施設といった充実した設備を活用し、この使命を追求した。また、民間および軍の顧客も、契約に基づいてNACAの施設を利用することが認められていた。
1922年、NACAには100人の従業員がいた。1938年までに426人になった。正式な任務に加えて、あまり奇抜でなければ、スタッフは非公式の「非公式」研究を行うことが奨励された。その結果、「薄翼理論」（1920年代）、「NACAエンジンカウル」（1930年代）、「NACA翼型」シリーズ（1940年代）、超音速航空機の「面積法則」（1950年代）など、一連の基礎的なブレークスルーが生まれた。一方、NACAが1941年に風洞での速度を上げることを拒否したため、ロッキードP-38ライトニングの高速急降下で発生する圧縮性の問題を解決しようとするロッキードの取り組みは1年遅れた。[ 9 ]
ラングレーの実物大の風洞（9.1m × 18.3m ）は最高でも時速100マイル（87ノット、160km /h）までしか出せず、当時新設されたモフェットの風洞（2.1m × 3.0m ）は時速250マイル（220ノット、400km/h）までしか出せなかった。ロッキードの技術者たちは、これらの速度では自分たちの目的に役立たないと考えていた。ヘンリー・H・アーノルド将軍がこの問題を取り上げ、NACAのより高速な風速に対する反対意見を却下した。 NACAはいくつかの新しい高速風洞を建設し、 1942年後半にモフェットの16フィート（4.9m ）風洞でマッハ0.75（ 570mph （495kn 、917km /h））に到達した。[ 10 ] [ 11 ]
NACA初の風洞は、1920年6月11日にラングレー記念航空研究所で正式に開設されました。[ 12 ]これは、現在では有名なNACAおよびNASAの風洞の第一号です。この特定の風洞は他に類を見ないほど高度ではありませんでしたが、NACAの技術者や科学者が空気力学における新しい高度な概念を開発およびテストし、将来の風洞設計を改善することを可能にしました。
第二次世界大戦直前の数年間、NACAは戦争遂行において重要な役割を果たすいくつかの設計の開発に関与しました。大手エンジンメーカーの技術者が、ボーイングB-17フライングフォートレスが高高度で出力を維持できるスーパーチャージャーの製造に問題を抱えていたとき、NACAの技術者チームが問題を解決し、将来効果的なスーパーチャージャーを製造するために使用される規格と試験方法を作成しました。これにより、B-17は戦争遂行において重要な航空機として使用できるようになりました。NACAのB-17に関する研究から得られた設計と情報は、第二次世界大戦のほぼすべての主要な米軍用動力装置に使用されました。ほぼすべての航空機は、NACAによって開発された情報に依存する何らかの強制吸気方式を使用していました。このため、米国製の航空機は15,000フィート以上で大きな出力の優位性を持ち、枢軸軍によって完全に打ち負かされることはありませんでした。[ 13 ] [ 14 ]
戦争が始まると、イギリス政府はノースアメリカン・アビエーションに新型戦闘機を要請した。提案されたP-40トマホーク戦闘機はヨーロッパの基準では時代遅れで、実用的とは言えなかったため、ノースアメリカンは新型機の開発に着手した。イギリス政府はNACAが開発した翼型を採用し、これにより以前のモデルよりも劇的に優れた性能を発揮することができた。この機体はP-51マスタングとして知られるようになった。[ 5 ]
オペル RAKによるロケット推進の初期実験により、1929 年にロケット飛行機であるオペル RAK.1が初めて公開飛行し、1930 年代と 1940 年代にはナチス ドイツがハインケルとメッサーシュミットで軍事プログラムを実施した後、米国は 1940 年代に超音速飛行機と宇宙飛行の競争に参入しました。ベル X-1は空軍によって発注され、空軍のテスト パイロットであるチャック イェーガーによって操縦されましたが、マッハ 1 を超えた時点で、NACA が正式に航空機のテストと開発を担当していました。[ 15 ] NACA は実験とデータ収集を行い、航空機の開発に使用された研究の大部分は、NACA の圧縮性部門の責任者である NACA エンジニアのジョン スタックによるものでした。 [ 5 ]圧縮性は航空機がマッハ 1 に近づくにつれて大きな問題となり、この問題の解決に関する研究は、ロッキード社が P-38 ライトニングの開発を支援するために以前に行われた NACA 風洞試験で収集された情報に大きく依存した。
X-1 計画は、1930 年代後半から 1940 年代初頭にかけて航空機設計者が直面した技術的課題から最初に構想されました。航空機は翼上で亜音速と超音速の両方の気流を経験し始め、さまざまな望ましくない特性を生み出しました。風洞も同じ空力的な問題の影響を受け、そのデータは信頼できないことが判明しました。NACA のジョン スタック、陸軍航空隊のエズラ コッチナー、海軍のウォルター ディールなど数名が、特殊な研究機が超音速航空データを取得する最良の手段を提供できることに気づきました。[ 16 ] 1945 年 3 月 16 日、陸軍航空技術サービス司令部は、プロジェクト指定 MX-653 の下で 3 機の遷音速および超音速研究機を開発する契約をベル エアクラフトに授与しました。[ 17 ]研究の大部分は NACA 圧縮性研究部門から提供され、ベルが概念設計を開始した時点で、同部門は 1 年以上稼働していました。圧縮性研究部門には、主任エンジニアのジョン・スタックが以前高速風洞部門の責任者であり、その部門自体が当時10年近くにわたる高速試験データを保有していたため、長年にわたる追加の研究とデータも活用できた。[ 18 ] NACAの関与の重要性から、スタックはベル・エアクラフトのオーナーとテストパイロットのチャック・イェーガーとともにコリアー・トロフィーを個人的に授与された。 [ 19 ] [ 20 ]
1951年、NACAのエンジニア、リチャード・ウィットコムは、航空機の超音速流を説明する面積法則を解明した。この理論が最初に適用されたのは、コンベアF-102プロジェクトとF11Fタイガーであった。F-102は超音速迎撃機として開発されたが、コンベアのエンジニアが最善を尽くしたにもかかわらず、音速を超えることができなかった。この問題が発覚した時点でF-102は既に生産が始まっていたため、NACAのエンジニアが迅速に問題解決に当たった。生産ラインを改修し、既に生産中のF-102に面積法則を適用できるようにする必要があった。（このように改修された航空機は「面積法則適用機」と呼ばれた。）設計変更により、航空機はマッハ1を超えることができたが、コンベアの設計の残りの部分が最適化されていなかったため、その差はわずかだった。F-11Fは初期設計段階でこの理論を組み込んだ最初の設計であったため、アフターバーナーを使用せずに音速の壁を突破することができた。[ 21 ]
エリアルールは当初機密扱いだったため、ウィットコムの功績が認められるまでには数年を要した。1955年、彼はタイガーとF-102の両方での功績によりコリアー・トロフィーを授与された。[ 22 ]
面積ルールから生まれた最も重要な設計は、当時すでに開発中だったB-58ハスラーでした。面積ルールを適用するために再設計され、性能が大幅に向上しました。 [ 23 ]これは米国初の超音速爆撃機であり、ソ連の戦闘機が数ヶ月前にようやくマッハ2の速度に達したばかりの頃に、マッハ2の速度を出すことができました。[ 24 ] 面積ルールの概念は現在、すべての遷音速および超音速航空機の設計に使用されています。
NACAの経験は、第二次世界大戦中の研究、戦後の政府研究所、そしてNACAの後継組織であるアメリカ航空宇宙局（NASA）のモデルとなった。
NACAは、宇宙空間の端まで飛行した最初の航空機であるノースアメリカンのX-15の開発にも参加した。NACAの翼型は現代の航空機にも依然として使用されている。
1957年11月21日、 NACAのディレクターであるヒュー・ドライデンは、宇宙技術に関する特別委員会を設立した。[ 25 ] この委員会は、委員長のガイフォード・ステバーにちなんでステバー委員会とも呼ばれ、NACAの目標に合わせて連邦政府のさまざまな部門、民間企業、および米国の大学を調整し、宇宙計画を開発するために専門知識を活用するという使命を持って設立された特別運営委員会であった。[ 26 ]
アメリカ陸軍弾道ミサイル局の技術部長であるヴェルナー・フォン・ブラウンは、 1956年に衛星を打ち上げるためのジュピターCロケットを準備していたが、延期され[ 27 ]、ソ連は1957年10月にスプートニク1号を打ち上げた。
1958年1月14日、ドライデンは「宇宙技術のための国家研究計画」を発表し、その中で次のように述べた。[ 25 ]
国家としての威信と軍事的必要性の両面から見て、この挑戦（スプートニク）に対抗するためには、宇宙征服に向けた精力的な研究開発計画を策定することが、我が国にとって極めて緊急かつ重要な課題である。
したがって、科学研究は、軍が兵器システム開発に必要な応用研究開発グループと緊密に連携する国家民間機関の責任とすることが提案される。採用されるモデルは、NACA（国家諮問委員会）と各軍が既に確立しているものと同様である。
NACAは、その活動を迅速に拡大・強化することで、宇宙技術分野におけるリーダーシップを発揮する能力を有している。
1958年3月5日、大統領科学諮問委員会の委員長を務めていたジェームズ・キリアンは、ドワイト・D・アイゼンハワー大統領に覚書を書いた。「民間宇宙計画のための組織」と題されたこの覚書は、大統領にNASAの設立を承認するよう促すものだった。キリアンは、民間宇宙計画は「強化され再指定された」NACAを基盤とすべきだと書き、NACAは7,500人の従業員と3億ドル相当の施設を持つ「進行中の連邦研究機関」であり、「最小限の遅延で」研究プログラムを拡大できると指摘した。[ 25 ]
1958年5月26日の会議時点での委員会メンバーは、上の写真の左から時計回りに次のとおりです。[ 26 ]