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新・FW190の真実

性能評価について

 主にFw190の速度性能に対して、FW社が盛っていたとか実際はそんな性能出なかったとかよくわからない話がまことしやかに説明されますが、いずれも間違っています。これはミリクラや丸の記事を書いた一般的に信頼されている記事を多く書かれているライターが過去に流した情報なので広く信じられているようですが少なくとも公開されていて容易に確認できる範囲の一次史料、二次史料に基づく範囲で確認すると明らかに誤りと言えます。

結論から言えば
Fw190A(BMW801D)は高度6300mにて650 km / h程度は出るとされています。イギリスとソ連で性能が不振ですがこれらはエンジンとプロペラにそれぞれ問題がありドイツにおけるテストとは状態が異なります。
詳しくはこの記事を参考にしてください。

http://warbirdperformance.livedoor.blog/archives/9577944.html
 誤情報の論拠になったのはイギリスによるテストとドイツ側で性能差があることでしたが鹵獲機の試験で性能が出なかったことをもって本国のテストでの性能を疑うのは正直よくわかりません。どの国の機体も同じような傾向を示すでしょう。またミリクラにあった英国の試験ではドイツでの運用状態に近い出力制限下でテストが行われたため、出力の上がったFW190A-3だったから高評価だったのだという記述は純粋に誤りと言えるでしょう。FW190がドイツ空軍の高官に不評な理由は主に上昇力と旋回が劣ることでした。しかし実戦のデータでは、テストでBF109F-4に劣るとされたFW190の損失率はBF109と変わりません。たしかに1942年の航空優勢がFW190によってもたらされたというのは配備された機体の割合からして間違っていますが、それでもFW190を支持し生産の継続を訴えたパイロットが多数いたことは考慮されてもよいと思いますし、英国の議会や空軍、メーカーにとってBF109より深刻に扱われた機体であることは間違いないのです。


 もう一つは今回の主題、Fw190D-9に関するものです。簡単に言えばこのサイト(http://www.wwiiaircraftperformance.org/fw190/fw190d9test.html)を見ればわかります。ですがそれでは不親切ですしわからないので少し解説も入れようと思います。D-9は低い方の数字を基にA-8と大して変わらない,
FW
社は性能を盛っているというよくわからない情報が今も雑誌やインターネットなどで拡散されています。
 
 最初に簡単に誤りだと指摘できる「A-8と大して変わらない」という論です。確かにMW50を使わない場合の性能は近いですが、上昇性能に大きく差があり、同じセッティングでの性能は例えば、上昇戦闘出力において 30km / h程度は速度が違いますがこれは性能が大して変わらないのうちに入るのでしょうか?また量産型FW190 D-9の多くはMW50を装備しており高度6000m以下での速度はいろいろ議論はこれからしますがA-8の最良設定に比べて少なくとも30km/hほど速くなります。大差ないがどれくらい差が無いことなのかわかりませんが確かに生産型の速度誤差は±5%の誤差が許容されているのでコンディションが悪いD-9と良いA-8だったらそうかもしれません。でもこの理屈を当てはめるとマスタングDとFW190Aも大差ないのではありませんか?おそらくこれを言い始めたライターは昔の掲示板でMW50はほとんどのD-9に装備されなかったという旨の発言をしているのでそのころの思い込みのまま今でも記事を書いているのかもしれません。しかしおおむね現在入手できる速度に言及のある史料を見る限りそのように主張するのは無理筋であるし、その主張をするならその主張に沿う文献を提示する必要があると思います。

FW190 D-9の真実

 さて次にお楽しみのD-9は実際どのくらい速度が出たのか、嘘をついて詐欺をしていたのかの検証をしてみましょう。経緯については省略いたしますがD-9はかなり急ごしらえの名実ともに中つなぎの機体です。そのため機体の開発と生産準備がほぼ同時に進められており、更に試験機V21、V53、生産番号21000X台の増加試作機と量産機で仕様が異なってしまったために試験機の記録と量産機の記録が混乱して受け取られています。ですが整理してよく見ると特に性能については不思議なところはないです。

 ですがこのデータを見てカタログスペック詐欺という話をしたのなら大間違いです。誠実に一つ一つ見ていきましょう。

 Fw190の性能推算値として知られている704㎞はV53の仕様に基づいた値です。実測値ではなく計算値ですが根拠はあります。Fw190V53は緊急出力1750PSの戦闘機用エンジンJumo213C型に戦闘機用として用意されていたVS9プロペラを装備していました。また環状ラジエーターの

V53 VS9プロペラ、隙間の無いカウルフラップ 権利者不明


V53 脚内側カバー付き、外翼のマウザーは外されてカウルフラップも量産型と近い 権利者不明


カウルフラップは写真のように隙間の無い丁寧な製造がされたもので別の写真では試験時にはついていた内側脚カバーが存在します。この機体がメタノールなしで3000rpmの戦闘出力(30分)で660㎞を発揮しました(引用①)。この値は確かに、引用②に比べて15キロ遅いですが、引用②の注意分をよく読むとこんなことが書いてあります。”Geschwindigkeiten ohne Berücksichtigung des Widerstandsanstieges aus Kompressibilität, ohne ETC unter dem Rumpf, mit beweglicher Fahrwerksklappen, Oberfläche geschliffen vom Gallonstrich.” 日本語にすると「圧縮性による抵抗の増加を考慮しない速度、胴体の下にETC(懸架装置のこと)が無く、可動の車輪格納扉を備え、表面はガロンストリッヒ(と読めたけどよくわからん)によって磨かれている。」あたりですかね。すなわちこの引用2の史料で示されている計算値は圧縮性の影響を考慮していません。圧縮性の影響を考慮するとどうなるでしょうか?

http://www.wwiiaircraftperformance.org/fw190/Fw_190_V53_level.jpg  
より引用(2024/7/20 閲覧)引用①


http://www.wwiiaircraftperformance.org/fw190/leistungsdaten-1-10-44.jpg
より引用(2024/7/20 閲覧)引用②

圧縮性の影響はマッハ0.3を超えたあたりで現れ始めます。空気が圧縮されることで密度が変化するようになり非圧縮性の場合と比べて動圧が高くなるので計測される見かけの速度が上がります。また計算による推算でも亜音速では誘導抗力が主に増大するので圧縮性を考慮すると速度は下がります。ここで当時使われていた補正式がFW190A-5の史料に載せられています。その式を使っても、現在用いられているIAS‐EAS換算の式から導出した式を使っても速度は3000rpmの戦闘出力で表にある675 km / hは660 km / hに届かないぐらいの値となりFW190V53は書かれている通りではありませんが、圧縮性を考慮すればしっかりと性能が発揮できていることがわかります。つまりテスト機と引用2の史料の数字が違うことをもって性能が出ていないと考えるのは難しいと思います。

なんで圧縮性を考慮してない値をそれまでの考慮してあるA型のテストでの値と混ぜて書いてあるのか、そもそも考慮した値を書けばいいじゃないかとか突っ込みはあると思います。私には現状この史料がどういう文脈で作成されたものか知らないので答えられませんが、机上の計算で速度を計算するときに圧縮性を考慮しないことも多いのでそのせいかもしれません。

おまけ①:戦闘出力とは日本の公称出力に相当する設定でKampfleistung また上昇戦闘出力:Steig-kampfleistung のことで30分使用できます。強化出力はErhöhte Notleistung などと書かれている純粋な吸気圧上昇による出力が増加したセッティングのことで多くの文献で10分使用できるとされています、Notleistung は直訳で緊急出力となります。Start-Notleistung は離陸‐緊急出力、Sonder-Notleistung は特別‐緊急出力と訳せると思います。それまでの文献でも同じような訳が付いているのですが、強化出力については私が勝手につけた訳語を今回は使用しています。



おまけ②:計算値の補正として計器速度の補正の仕方をそのまま採用するのは本来おかしいのですが実際問題誘導抗力のみをプラントルグロワート補正を掛けて算出した抗力係数では明らかに抗力係数が過小で、ゼロリフト抗力は基本圧縮性の影響はとても小さい(らしい)ことから、今回の計算では用いませんでした。ついでに興味のある人向けに書くと抗力係数に直接プラントルグロワート補正を掛けてはいけません。そもそも圧縮性補正を掛けるもともとの式の導出でポテンシャル流れ(古い流体力学の解析でよく出てくるのでお勉強してね)を用います。そこでは抗力係数は0となり、抗力が発生しないというダランベールのパラドックスが生じます。したがって抗力係数に対する圧縮性の補正を掛けるというのは筋が悪いです。こういう時は先人が使っているやり方をそのまま使います。A-5の史料に書いてある式がどのようにして導出されたのか分かる方は是非教えてください。


「真実」の検証

 次に初期のテストと量産型で仕様が違うから性能が出てない説。これも一つ一つ検証していきましょう。ここで問題になるのが量産型での仕様変更です。量産型D-9では多少の速度性能低下は甘受してVS9プロペラを高速性能に劣る爆撃機用VS111プロペラに変更、合わせて、Jumo213CからA型に変更カウルフラップを隙間のある簡素なものに変更(写真2)内側脚カバーを省略、ETC504(爆弾や増槽をつるす懸架装置)を追加しました。一時期そういう人たちの間でもてはやされたレヒリンでのテストはこの仕様に基づいて試験を行っています。ですので初期の(1944年5月の推算時)から仕様が変わって当然性能は下がるわけです。実際同条件の性能は下がっているように見えます。例えば海面高度で約10 km / hほど下がっています。飛行機の空力的な状態はエンジンが同じなら海面高度において大きく表れるので、確かに仕様が変わったこと(ETC504が付いたこと可動脚カバーが無くなったことが大きな要因だと思います)が原因で速度は下がっています。最高速度はグラフではおおらかな線で引いてありますが、本文を読むと複数回のテストを行って最高速度も645 km / h ~ 655 km / hと幅があったようです。また同条件で別固体のデータもさらっと載ってますがその個体はこの個体より10キロほど最高速度は高く、中高度以上での水平最高速度にはバラツキがあったことは間違いないようです。当然レヒリンのレポートにも「予期していたほど速度が出ない」などの文言もありません。当たり前ながら量産機の仕様を決定しているのは航空省の側なのでこれで性能詐欺だと言いがかりをつけてきたらFW社はどうすればいいのでしょう。


 つまりまとめると確かに量産型の仕様とされている製造番号210006によるテストではV53と比べると性能は多少低くなりましたが、仕様が違うので先に出した性能表に書いてある数字と比べて詐欺と言い張るのは無理があると思います。多少の仕様の違いによる10 km / h程度の差は量産された兵器の中ではよくある方ではないでしょうか。
 次にMW50や強化出力を用いたときであれば量産型の仕様でも先の説明で用いた圧縮性を考慮したときの性能表に近い値が出せるということを次の章で説明しましょう。

http://www.wwiiaircraftperformance.org/fw190/Fw_190_D-9_006.pdf

FW190D-9の本気

レヒリンのレポートでは戦闘出力と最大連続出力での試験となっておりJumo213の出力設定に詳しい方ならメタノールなしの強化出力とメタノールありの緊急出力が存在することに気が付くと思います。つまりレヒリンの値は明らかに出力増強装置付きFw190D-9の値ですが出力増強装置を使った最高速度は載っていません。

 では出力増強装置を使った時の数値が知りたいですが、まず上で紹介したサイトでは一速のみのデータがあるのでみんなが知りたい二速の情報がないこと、他に知られている水平最高速度の2速における計測値はネットアクセスでさっと見当たる情報はありません。しかし異なるデータ元の値から条件を整理して推察することはできます。

 よく使われているこのレヒリンのデータwww.wwiiaircraftperformance.org/fw190/Fw_190_D-9_006.pdfの3250rpm”とFW社のフライトメカニック部門のデータwww.wwiiaircraftperformance.org/fw190/fw190d9speed2chart.jpgの5.の線とを比較してみましょう。全体的にFW社の方がやや高いですが先のデータに幅があったことかつその幅の中にこの5のグラフの線が収まっていることを踏まえるとこのデータは信用性を持っていると思います。全開高度と戦闘出力の速度からこのデータは恐らく実測値に基づいた計算値ですが実際のD-9の仕様に近い条件で書かれているので4.の線がMW50を使用したときのグラフとみなしてもよいのではないでしょうか? 実測値ではないから意味がないという方もいるかもしれませんが、飛行機は物理法則に従っているので例えば全機の抗力係数やエンジン出力、プロペラ効率などの定数がわかっていれば計測値と計算値はおおむね一致します。一致しない場合というのは実際の飛行試験による校正が一切行われていない、定数を予測する式と実際の物理法則がずれてくるなどの理由でこれら定数が実際の値とずれてしまう場合に生じます。例えばアメリカのF6Fの性能も何回かの飛行試験の結果をもとに書いた計算値がグラフになっているわけです。また有名な疾風や紫電改の米軍による性能値というのもすべて計算値です。話を元に戻すと戦闘出力での数値がほぼ一致する以上、エンジンの馬力が額面通りなら緊急出力の時にも同様に一致するのでしょう。Jumo213Aはメタノールを使用した際の出力について額面割れや、使用できないといったトラブルは聞いたことが無いのでおおむね達成されていたものだと思います。

 有名な以下のグラフは条件を読むと実機と条件が違うので比べるときは気を付けなければいけません。ただ気を付けて読む分には別に嘘八百の数字ではないので、例えば機体の飛行機としての性能比べをしたい時にはこっちのデータの方がいいかもしれません。懸架装置無しのスピードテストで用いたマスタングやサンダーボルトなんかと理想条件で比べるなら先の懸架装置ありのデータよりこっちの方が向いてると思います(例えばWarthunderなどのゲームで参考にするとか、抗力係数出して比較してみるとか)。

http://www.wwiiaircraftperformance.org/fw190/fw_190_speeds_special_emergency.jpg

 
 これまでの議論をもとに論じるなら妥協を重ねた末期ドイツの機体としては十分に性能を発揮していると思いますし計算値と実測値は詐欺といわれるほど乖離しているわけでもありません。確かに、より高性能に出来る工夫はたくさんありましたが生産機数を確保する方を優先しつつもエンジンのブーストにより基本性能を上げるという方針は現実的な選択でしょう。
 D-9は実は細かい仕様変更がありそれがどこまで実行されたのか未だはっきりしていないところがあります。例えば2240PSの設定は利用可能になったのか否かについても実際のところよくわかりません。Jumo213Aの設定についてもよくわかりません。低空用の1段1速過給機に変更した型やオルデンブルグ装置と最初からMW50を装備した型の違い。低圧メタノール噴射装置と高圧メタノール噴射装置の実装、C3燃料は使ったのか使わなかったのかなど。

 よくわかっていないことは多いですが少なくとも1944年12月から生産された機体は最初からMW50を装備していたことは間違いないです。

 したがって結論になりますがFW社はD-9に関しては虚偽や過剰な報告はしていないと考えるのがもっともらしい解釈だと思います。確かに最初のテストでは計算値ほど速度が出なくて問題になってはいるのですが、機体というよりエンジンの問題が大きいです。また一番意地悪く低く見積もって計算値より10kmほど出ていないとすることも出来ますが、それの解決法であるエンジンのシールを他でもないレヒリンが拒否しているので仮に10 km/hほど速度が出ていなくても空軍省がそれを責めるのはお門違いです。

 つまりFW社は特に嘘をついているわけではなく仕様の変更による性能差を読み取る側がいろいろ勝手に勘違いものでしょう。そもそもFW190D-9にはk開発が競合する他社の飛行機はいませんから性能を盛る必要がありません。
 また性能を議論するならD-9は「A-8と同じで600㎞そこそこしか出ない」というのは間違っているでしょう。A-8は確かにETC501を付けた状態では640kmほどの最高速度でしたがおなじ緊急出力条件のD-9は少なくとも680 km/hほど出せるわけですから十分早いと思います。またおなじ上昇戦闘出力で比べた上昇時間にも大きな差があります。

 しかしそれでも大昔あったようなドイツ機至上主義的な話で言われるような最強の戦闘機というには寂しいところも多いです。武装が比較的軽武装でB-29やB-17には力不足ですし、下のグラフのようにマスタングに対してほぼ速度の優位が存在せず、同時期のスピットファイアIXは150オクタン燃料の配備が始まり上昇力で優位をとれません。また単純な旋回半径ではどちらにも後れを取ります。テンペストVに対しても速度で不利です。逆に言えばFW190D-9はマスタングには上昇で、スピットファイアには速度で、テンペスト相手には出力重量比で優位があります。ですがベテランではない新兵、特に訓練時間が極端に短いこの時期の補充兵ではまともに戦闘が成立することはなかったでしょう。この時期の新兵でも優位に戦えるほどの性能を持ってたくさん作れる飛行機として計画された例のアレはジェットになってしまいます。逆に言えばアレと同じくらいの性能でようやく有利に戦えるということなのでドーラの性能ではどう考えても有利に戦うということは出来ないと思います。

https://ww2aircraft.net/forum/threads/discussion-about-video-p-51-mustang-vs-fw-190-d-9.54854/page-2  より引用 青がマスタング 赤がドーラ 自分の記事と同じデータを代表値にしている。2024年7月27閲覧


 おまけ2:ゴムシールエンジンのシールの効果は先のサイトでは約15km/hと試験結果に基づいて大きく見積もられています。確かにこれをもってして性能が出ていないともいえるかもしれません。しかしこれはメーカーから出された提案を拒否した航空省の問題でしょう。少なくともFW社が嘘つき呼ばわりされることではないと思います。また生産状態のFW190D-9ではそのエンジンカウリングと胴体間の隙間について特別な注意を払うよう工場に勧告しており、その点でテスト飛行を行った初期の機体ほど速度は落ちないと思います。その後の生産された機体は写真を見る限りシールはされていないようですが、隙間は非常に小さいように思えます。実際速度に言及しているパイロットはいずれも既存の機体よりも高速なことを書いていますから初期を除いた量産機ではFW社が心配していたほど速度低下はなかったのかもしれません。でも言っとくけどここは推測だからね。実際どうだったのかの解明は読者に任されている! 


最後に

 元々「FW190の真実」という大塚好古氏のサイトで提議されたのがFW190性能詐欺説でした。普段雑誌に掲載されている氏の誠実な記事の書きぶりとは真逆のコラムでしたが、飛行機の性能を議論するのにあまりにも雑な話しかしていなかった当時のミリオタには良い薬になったのでしょう。しかし現在アクセスできる史料から見るとおかしな話をしていますし、何よりミリタリオタクの、よく調べもしないくせに自分が良く知っていることを誇示するために特定の何かを貶して悦にいるためのネタに使われているのを見ると非常に不愉快なので、一応今のところ簡単にアクセスできる史料に誠実に向き合うとこのような読み取り方に落ち着くであろうといった話をしました。
 ここまで書いてドーラがまだ性能詐欺だなんだ言われたらどうしようもありません。日本については全く知りませんが性能詐欺の話が大好きな人たちの愛する、誠実で嘘のない一度も量産機で2000PS出なかった誉搭載機はどうなってしまうのでしょうか?という不毛な話になるかと思います。
 飛行機の性能は確かに調べていて面白いですが議論をするなら論拠や条件は整えなければ意味のある話は出来ないです。また物理や軍事についても知っている必要があるでしょう。正直ある一つの兵器についてだけでも人間が見ていたすべての視点からの像を理解し描き切ることは困難だと思いますが私はそういう無謀なことに挑戦するひとは好きです。そんな面倒な人に向けて今回遊びでもこれくらいは出来るということを示したつもりです。ミリタリーのくだらない話をするときにこの記事の内容が少しでも役に立てば幸いです。


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ここで自己紹介ですが、私は普段はゲーム配信や雑談を行っている個人Vtuberです! 飛行機の話や物理、時事、または特に意味もない話をしています! 暇つぶしに見ていってください! 夜にやっていることが多いと思いますがアーカイブも残していますのでラジオ代わりにどうぞ!

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