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戦時非常出力（WEP）は、第二次世界大戦中のアメリカの軍用航空機エンジンに初めて搭載されたスロットル設定である。緊急事態で使用するために、限られた時間、多くの場合約5分間、エンジンの通常定格出力の100％以上を出力した。 [1] [2]米軍以外の軍隊で使用されている同様のシステムも現在ではWEPと呼ばれることが多いが、ドイツ空軍のノートライストングやソ連のVVSのフォルサージシステム など、当時はそうではなかった可能性がある。
第二次世界大戦の航空機におけるWEP
通常の最大出力は、例えばスロットルレバーのスロットを横切るワイヤーなどの機械的なストッパーによって制限される。より強く押すとワイヤーが切れ、余分な出力が得られる。通常運用では、P-51H マスタングは1,380馬力 (1,030kW) の定格であったが、WEPは最大2,218馬力 (1,654kW) を提供し、[3] 61%の増加であった。第二次世界大戦中に最も多く生産され使用されたモデルであるP-51D マスタングでは、WEPによってエンジン出力が1,490馬力から1,720馬力 (1,110kWから1,280kW) に15%以上増加した。当初WEPを装備していなかったヴォート F4U コルセアは、後にWEPを作動させたときに最大410馬力 (310kW) (17%) の出力増加を誇った。[2]エンジンメーカーは、水噴射やメタノール水噴射など、エンジン出力を高めるためにいくつかの方法を使用しました。初期のエンジンの中には、スロットルを通常よりも大きく開くようにして、より多くの空気が吸気口を通過できるようにしたものもありました。すべてのWEP方法は、エンジンに通常よりも大きなストレスを与え、エンジン寿命を短縮します。P-51Dなどの一部の航空機では、WEPを使用すると、飛行に戻る前にエンジンに損傷がないか検査する必要がありました。[4] P-51DでWEPを合計5時間使用すると、エンジンを完全に分解して検査する必要がありました。[4]
イギリス軍と英連邦軍の航空機は、スーパーチャージャーのブースト圧を上げることで出力を上げることができた。[5]この改造は、 100オクタン価の燃料が広く利用できるようになった1940年夏までに一般的になった。スーパーチャージャーのブースト圧を6psiから12psi（41kPaから83kPa）に上げると[5]、マーリンIIIエンジンの定格は1,060hp（790kW）から1,310hp（980kW）に増加し、23％の増加となった。パイロットは緊急ブーストの使用を記録しなければならず、5分以上連続して使用しないようにアドバイスされた。
ドイツのMW 50メタノール水噴射システムには、追加の配管と貯蔵タンクが必要で、機体の総重量が増加した。[6]他のブースト技術と同様に、MW 50は容量とエンジン温度に制限され、限られた時間しか使用できなかった。ドイツ空軍も使用したGM 1亜酸化窒素噴射システムは、酸化ガスを追加することで高高度で25〜30パーセントの極端な出力向上を実現したが、地上での冷却が必要であり、MW 50ブーストシステムと同様に重量が大幅に増加した。[6]両方のNotleistungシステムを装備できた数少ないドイツの航空機の1つである大戦後期のFocke-Wulf Ta 152 H高高度戦闘機は、両方のシステムを併用することで約470 mph（756 km/h）の速度を達成できた。伝えられるところによると、クルト・タンクは、1945年4月にP-51Dマスタングの飛行隊から逃れるために、MW 50とGM-1の両方を搭載したユンカース ユモ 213 E搭載のTa 152Hプロトタイプを操縦していたとき、両方のブーストシステムを同時に使用してこれを行ったことがある。
現代
ミグ21
おそらく最も劇的な WEP 機能は、MiG-21bis戦闘機に見られる。このソ連の標準的な軽戦闘機の後期型は、次世代のMiG-29が配備されるまでの間、より新しく強力なアメリカのF-16およびF/A-18戦闘機に対抗するための暫定措置として製造された。
MiG-21bisはアップグレードされたトゥマンスキーR-25エンジンを受け取りました。これは、以前のR-13動力装置の標準の9,400 / 14,600 lbf（42 / 65 kN）の通常およびアフターバーナー出力設定を保持していましたが、過速度から106％までの緊急推力ブーストと、第2アフターバーナー燃料ポンプからのアフターバーナー燃料の増加がありました。[7]このブースト機能の使用により、戦時中に最大2分間21,900 lbf（97.4 kN）の推力が得られました。これにより、MiG-21bisの推力対重量比は1：1をわずかに上回り、上昇率は50,000フィート/分（254 m/s）となり、ドッグファイトでのF-16の能力に匹敵しました。
MiG-21bis の空中戦闘訓練では、エンジンのオーバーホール間の 800 時間の休止期間に WEP 推力の使用は 1 分に制限されていました。これは、WEP の 1 秒ごとに、WEP なしで数分稼働した場合と同じになるためです。WEP が選択されると、R-25 は 16 フィート (5 m) の長さのトーチ排気管を生成しました。炎の中に見える 6 つまたは 7 つの明るく輝く菱形の「ショック ダイヤモンド」により、この非常用電源設定は「ダイヤモンド レジーム」と呼ばれています。
F-15C
F-15戦闘機のVmaxスイッチは、エンジンを22度高温にし、毎分約2％回転数を増加させ、エンジンとアフターバーナーの燃料流量を約4％増加させます。これは安全ワイヤーで閉じられています。戦闘中にVmaxスイッチを引くと、パイロットはもう少し推力を得ることができます。ただし、Vmaxの使用は最大6分に制限されており、その後はエンジンのメンテナンスと再構築が必要になります。[8] [9]
地上車両におけるWEP
現代の軍用水上車両にもWEP機能を採用しているものがある。米海兵隊の遠征戦闘車両（2011年に中止）は、ドイツのMTU社が開発した12気筒1,200馬力（890kW）のディーゼルエンジンを搭載していた。EFVが遊泳中は、オープンサーキット海水冷却を使用して、パワープラントを2,700馬力（2,000kW）までブーストすることができる。[10]このような極端な戦闘出力設定により、MTUエンジンは4つの巨大なウォータージェット排気口を駆動することができ、水上効果に乗るEFV車両を海上速度35ノット（65km/h）まで推進することができる。
EFV の試作機は水上および陸上で画期的な性能を発揮しましたが、大幅に強化された動力装置の信頼性は厳しい軍事基準を満たすことはなく、この車両は海兵隊に配備されることはありませんでした。
ブーストシステム
参照
参考文献
- ^ 「Flight of the Mustang」。2004年12月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2006年3月28日閲覧。
- ^ ab 「ヴォート F4U コルセア」。歴史的航空機。
- ^ Baugher, Joe (1999-09-06). 「North American P-51H Mustang」. North American P-51 Mustang . 2005年8月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2006年3月28日閲覧。
- ^ ab AAFマニュアル51-127-3、P-51マスタングパイロット訓練マニュアル、USAAF、1945年8月、p.14。
- ^ ab 「ハリケーンMk1の性能」。第二次世界大戦の航空機の性能。 2015年11月9日閲覧。
- ^ ab 「The Daimler-Benz DB 605」。The Luftwaffe Page。2006年2月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2006年3月4日閲覧。
- ^ "R-25 (LeteckeMotory.cz)"。
- ^ Themely、アンドレア。「戦闘機パイロットがF-15Cコックピットのすべてのボタンを分解」。Ars Technica 。2022年12月5日閲覧。
ここにあるすべてのコントロールのうち、実際に使用が禁止されているものが1つあります。それは、左コンソールの下にあるVMAXスイッチです。これは実際には安全ワイヤーで閉じられており、ガードで閉じられており、実際には使用が許可されていないスイッチです。しかし、それを使用する場合、安全ワイヤーを引きちぎり、ガードを外してオンにすると、エンジンが22度高温になり、毎分約2％回転が増加します。つまり、戦闘状況で必要な場合に、実際には少しだけ余分な推力が得られます。
- ^ ニューディック、トーマス（2024年2月26日）。「F-15EXは本当にどのくらい速いのか？」ザ・ウォー・ゾーン。 2024年5月31日閲覧。
- ^ 「遠征戦闘車両 - 製造源の減少と資材不足 (DMSMS) 管理計画」(PDF) . apps.dtic.mil . 2005-06-01.