航空機とセンサー(13)B-52などに見るセンサー追加による空力的な影響

ここまで、さまざまなセンサー機器の話を取り上げてきた。モノによって、機内に収容できる場合と、外部に突出物(ひっつきもの)が発生する場合がある。そして後者では、当然ながら空力的な影響が発生する。→連載「航空機の技術とメカニズムの裏側」のこれまでの回はこちらを参照。

フェアリングが張り出して速度性能や航続性能が低下

分かりやすいところでは、センサー機器(のフェアリング)が外部に突出した結果として空気抵抗が増えて、最高速度が落ちる事例がある。その一例がB-52ストラトフォートレス爆撃機。

B-52は核兵器を搭載する戦略爆撃機として作られた機体。そこで、核爆発の際に発生する閃光から乗員を保護するために、熱線遮蔽カーテンをひいて飛行できるようにした。

ところが、熱線遮蔽カーテンをひいた状態では外が見えないから、外部視界を得る手段を別に用意した。それがAN/ASQ-151 EVS(電子視界システム)で、AN/AAQ-6赤外線センサー(右側)とAN/AVQ-22低光量TVカメラ(左側)で構成する。

• B-52Hの機首。機首下面の手前側がAN/AVQ-22、向こう側がAN/ASQ-151 撮影：井上孝司

こんなモノが大きく張り出して、空力的な影響が生じないはずがない。結果として、航続性能が悪化した。高高度を飛行する場合で2%、低高度を飛行する場合で2.7%の減少になったという。空気が薄いところを飛ぶときの方がペナルティが少ないわけで、いわれてみれば「なるほど」と納得する。

具体的な数字は確認できていないが、おそらく、最高速度にもペナルティがあったと思われる。

また、B-52のうちG型では、電子戦機器を追加搭載するスペースを確保するため、胴体を40インチ(1,016m)延長する改造を実施した。これもまた空気抵抗を増やして航続性能に響き、1.1%の減少になったという。機体の表面積が増えて、摩擦抵抗が増えたのだろうか。