「エイみたいな飛行機作ったら最強じゃね…？」→どう実現？ 「全翼機」実用化までの経緯…悲願達成まで半世紀超!?

アメリカの戦略爆撃機B-2やB-21を生産しているノースロップ・グラマン。その創始者のひとりであり、航空機設計者でもあったジャック・ノースロップは長年、「全翼機」にこだわり続けました。

若きエンジニアが「全翼機」に着目

　アメリカの戦略爆撃機B-2やB-21を生産しているノースロップ・グラマン。その創始者のひとりであり、航空機設計者でもあったジャック・ノースロップ。彼が設計した最初の「全翼機」がN-1Mです。

ノースロップ社「N-9M」（乗りものニュース編集部撮影）。

　航空機が急速に発展していた1920年代当時、若きエンジニアだったジャック・ノースロップは航空機の次なる飛躍は全翼機であると考えるようになります。その理由は、全翼機は空気抵抗の原因となる尾翼と胴体を一体化させ、空気抵抗を減らした形態であるため、従来機より効率の良い飛行が可能となるのです。

　彼は自身の理論を証明するために実験機を製作し始めます。最初の実験機は1929年に初飛行したX-216Hでした。ただし、この機体は翼の中央部に操縦席が収まる厚い翼から後方にブームが伸びて尾翼とつながる構成であったため、完全な全翼機ではありませんでした。しかし、この機体から得られたデータをもとに次の試作機の設計と進めます。

そして、当時、ノースロップが興味を持っていたのがドイツで1934年頃から全翼グライダーの研究を行っていたホルテン兄弟の存在でした。ホルテン兄弟は全翼グライダーで記録を達成していたのです。

　ノースロップはそれまでの実験で得られたデータを基に完全な全翼機を設計します。それがN-1Mとして完成し1941年7月、初飛行に成功します。

　層流翼を用いたこのN-1Mはピストンエンジンを2基搭載していましたが、重量が過大で出力不足のため65馬力のエンジンを117馬力のエンジンに換装して試験が続けられました。N-1Mの結果に満足したノースロップは全翼機の可能性を確信します。その可能性に自信を深めたノースロップは陸軍の長距離大型爆撃機計画に参加します。

　1941年12月、米陸軍航空隊（米空軍の前身）は10000ポンド（約4530kg）の爆弾を搭載して往復10000マイル（約16000km）の航続距離を持つ超長距離爆撃機の提案要求を出します。この爆撃機の開発はコンソリデーテッド社とノースロップ社に発注されました。

　コンソリデーテッド社の案は当時の新型爆撃機B-29を一回り大きくした空前の大型機でしたがノースロップ社の案は先進的な全翼機でした。史上初の大型全翼機となるため、設計に必要なデータ収集と全翼機特有の飛行特性をパイロットに習熟してもらうことを目的に、実機の3分の1のサイズである実証機が製作されます。

いいところだらけに見える「全翼機」なぜ普及せず？

　この実証機はN-9Mと名付けられ1942年12月27日に初飛行しました。275馬力エンジン双発で最大速度415km/hと、全翼機らしい高性能ぶりでしたが、飛行の不安定性も露呈しました。その問題を解決するために時間を要してしまい、大型爆撃機の開発にはコンソリデーテッド社に先を越されてしまいます。

　コンソリデーテッドの機体は1946年に初飛行しB-36ピースメーカーとして採用されましたが、ノースロップの全翼試作爆撃機XB-35フライングウイングが初飛行したのは1947年10月21日でした。第二次大戦終結に伴う軍事予算の削減もあり、世界初の全翼爆撃機は不採用となりましたが、空軍はその先進的なデザインは研究の余地があるとして前量産機YB-35による飛行試験を続けました。

　そのうちの2機はピストンエンジンをジェットエンジンに換装し、YB-49として飛行試験が続きましたが爆撃機として採用されることはありませんでした。ノースロップは晩年、この決定には政治的な理由があったと述べています。

　飛行試験の結果、全翼機特有の形状によりレーダー波の反射が少ないという性質は当時から認められていましたが、同時に不安定な飛行特性により操縦が難しいことに加えて爆撃精度が低いという問題が明らかとなっています。

　しかし、1960年代以降、電子技術の進歩が航空機の進歩に大きく寄与することになります。不安定な飛行特性を機上のコンピューターで補う技術が確立されるのです。これは、フライ・バイ・ワイヤと呼ばれる飛行制御方式で、直訳するとFly By Wire = 「電線で飛行する」となりますが、パイロットが操作する操縦桿やペダルと操舵面の間を機械的に結んでいたものを電気信号に置き換え、コンピューターを用いることで人工的に飛行安定性を実現します。この技術により操縦が難しい不安定な機体でも毎秒数十回という頻度で補正を繰り返すことで安定した飛行が可能となりました。

　そして、このフライ・バイ・ワイヤの進歩により全翼機が再び脚光を浴びることになるのです。全翼機を得意としていたノースロップ社はレーダーに探知されにくいステルス戦略爆撃機としてB-2を開発し1989年に初飛行させました。

　こうして振り返るとノースロップ・グラマンの全翼爆撃機の歴史がおよそ85年前に初飛行したN-1Mから始まっていることがわかります。

　この歴史はB-21に引き継がれていくことになりますが、ジャック・ノースロップの先見の明にはあらためて敬意を表したいと筆者は考えています。

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