F-86のエネルギー機動ダイアグラム作成

F-15Aの計算モデルを元にF-86Fの「エネルギー機動ダイアグラム」を作成し、ダイアグラム計算モデルの検証を行います。

F-15A「エネルギー機動ダイアグラム」計算モデルの機体とエンジンの諸元を変更しF-86Fのダイアグラムを作成します。作成を通じ、「ダイアグラム計算モデル.xlsx」が一過性の（F-15Aに特化した）ものなのか検証を行います。

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Step1．エンジン推力
F-86Fのエンジン「J47-GE-27]の推力を以下の諸元で算定※１します。
薄緑色のセルがF-15Aの「F100-PW-100」から変更したものです。
J47-GE-27はターボジェットなのでバイパス比は０、A/B（アフターバーナー）はなくMIL（ミリタリー）推力のみ、タービン入口温度はF100より約500K低いです。

※１．ジェットエンジン推力の算定モデルについては「F100-PW-100ターボファンの計算－１
」を参照願います。

この設定による算定MIL推力を実機資料と比較すると、「悪くはないが・・・10％近く差があるのは・・・。」

今回、MIL推力の調整はエンジンの主要諸元ではなく、「ジェットエンジン」：鈴木弘一著の【数値例4.2】から流用しているエンジン構成要素の全圧損失、効率で行いました。
対象機器が一律にｎ％性能が悪化または向上する調整です。

2.11％の性能悪化の調整（2.11％の全圧損失増加、2.11％の効率低下）をさせると、算定MIL推力が資料値と合致します。（燃料消費率の差分増加は目をつぶる）
初版が2004年の「ジェットエンジン」【数値例4.2】より、2％機器の性能が低い。これは、何らかの有意性があるのか？

Step2.空力性能
次に機体諸元の設定です。これも同じく薄緑色セルのみF-15Aからの変更箇所です。
重量、翼面積・・・、マッハ数パラメータでは有害抗力係数、ラム圧力回復係数を変更します。
「F-15のエネルギー機動ダイアグラム修正」で調整対象とした飛行機効率は、とりあえずF-15Aのままで試してみます。

Step３．資料との比較
表3,5、図１の最低限の設定変更で、計算モデルをF-15AからF-86Fにした結果を資料と比較します。
資料は、「DCS:World flight models」(Eagle Dynamics社が開発した軍用機を主としたコンピュータ用のフライトシミュレーション）を参考にさせていただきます。

これと計算モデル「エネルギー機動ダイアグラム」を重ねると、

Ps０ラインの傾向は一致。最大揚力は、計算モデルより資料が１Ｇ低い。資料の制限Ｇは7.5Ｇ。

Step4．設定諸元の調整
この比較から以下の調整を行いました。
　・亜音速領域の最大揚力係数を80％にする（1.2→0.96）
　・制限Ｇは他の資料の7Ｇを採用
　・亜音速領域の飛行機効率を、迎角０度で0.7→0.8、迎角最大で0.4→0.5へ増加
　　（最大揚力係数の変更から、飛行機効率の修正が必要となる）
この計算モデルの結果は、

調整後の計算モデルの算定結果は、飛行領域、Ps０ライン、Ps補助線（±50feet/s）が、資料と概ね合致します。
以上から、同一の計算モデルを使用して、F-15AとF-86Fのエネルギー機動ダイアグラムの作成が可能であり、計算モデルは汎用性がある、と言えます。

所感
最小レベルの調整で、F-86Fの「エネルギ機動ダイアグラム」は成り立ちました。「エネルギー機動ダイアグラム計算モデル.xlsx」は、第一世代戦闘機と第五世代戦闘で機能します。
今後のダイアグラムの作成はスムーズに進行したいですね。

F-15Aの設定諸元からF-86Fへの変更で、最大揚力係数が80％に低下しました。これは、
　・後退翼の翼端失速のフォローは、離着陸時が対象。
　・飛行領域左側の最大揚力ライン（フロイトエンベロープでは、揚力不足との境界線、失速速度ライン）での最大迎角はフォロー外。
　・空戦形態でも飛行領域右側の最大速度、高マッハが主であり、失速速度付近での機動は考慮されていない。
と、推定します。