日本初のジェットエンジン ネ20(CG)

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     終戦の年1945年(昭和20年)8月7日、千葉県木更津でジェットエンジン「ネ20」を搭載した「橘花」が12分の初飛行に成功した(写真)。わずか10ヶ月足らずという驚異的な短期間で開発した日本製ジェットエンジンの誕生であった。生まれたばかりのジェットエンジンは、しかし同年8月15日の終戦によって、そのあまりに短い命を閉じた。

     「ネ 20」は10台生産されたらしいが、現在確認されているのは、米国スミソニアン航空宇宙博物館に2台と、石川島播磨重工業(株)の田無工場内にある史料館に1台、計3台である。どちらも容易には実物を見るこができない

     ジェットエンジンの黎明期に、日本の技術者たちがその英知を結集して創りあげた「ネ20」を、コンピュータグラフィックで再現することを試みている。2Dの絵なら、写真があればそれを参考に描くことが出来る。しかし3Dでモデリングするには、見えていないところの形も作る必要がある。私が使えるのは、文献(2)に掲載されている2枚の図面と写真、過去にIHI田無工場でを見せていただいたときの記憶だけである。分からないところを、他のエンジンや当時のドイツの「BMW 003」や「JUMO 004」などの公開されている写真などを参考にして想像力で補いながら、作っている。苦しいところもあるけれども、これが意外に楽しい。

    3DCGのモデリングとレンダリングには、Shadeを使っている。Shadeを勉強しながら、少しずつ作っている。形を作り、表面材質を決め、光の当て方や背景を設定して、レンダリングをすると、モザイクの彼方からエンジンが生まれてくるようで、楽しい。ジェットエンジンの誕生の足跡を追い、進化の源を探って行きたい。

Ne2019

      型式   ターボジェット
      推力   490 kgf
      圧縮比  3.45
      燃料消費率 1.50 kg/h/kgf
      重量   474 kg
Ne201 カットモデル

      「BMW 003」や「JUMO 004」は実機が米国・英国などの国に数多く残っているよう。その中にはカットモデルになっていて、内部を見ることができるものもある。「Ne-20」は日本に1台しかないし、切るわけにはいかないだろう。CGなら可能である。内部もできるだけリアルに再現したいと思っている。ベアリングのボールもちゃんと作ってある。

Ne203
     軸流式コンプレッサー8段
      タービン1段

Ne204

      アニュラー型の燃焼器

      燃料ポンプからフィルタを通して、12本の燃料ノズルに燃料が供給される。
      三角形の切り込みは、冷却空気の入り口。
Ne2015    衝動タービン
      (反動度8%)

      タービンディスクへのブレードの取り付けは溶接
Turbinene20
      タービンブレードは高温の燃焼ガスにさらされる。
      燃焼には使われない圧縮空気を冷却目的に吹き付けるしくみが備えられていた。
      参考
      NHKスペシャル テクノクライシス
      しのびよる破壊 航空機エンジン(2)

Ne2017nozzle
ノズル
      この形状は職人さんがハンマーを使って叩き出しで作ったとのこと。実物にも細かいハンマー痕があった。その雰囲気が出ているかな?
Ne209
後方から見たカットモデル。
コンプレッサーの後ろにバランスピストンがある。

参考文献

  1. 永野  治  「ガスタービンの研究」 鳳文書林
  2. 石澤 和彦 「橘花 -日本初のジェットエンジン・ネ20の技術検証」 増補版 三樹書房 
  3. 前間 孝則 「ジェットエンジンに取り憑かれた男 上 国産ジェット機『橘花』」 講談社 
  4. 種子島時休 「日本のターボジェット研究の始めから完成まで」 航空情報 1952年第5集(復刻版)

参考 URL

  1. .IHI ジェットエンジン -ネ20ターボジェットエンジン (石川島播磨重工業のサイト)
  2. National Air and Space Museum, Smithsonian Institution  Ne-20, Naval Air Technical Arsenal, Kugisho Turbojet Engine    
  3. 日本初のジェットエンジン ネ-20 に賭けた情熱
  4. Wikipedia  Ishikawajima Ne-20 
  5. かたちのココロ「ジェットエンジン」  

 

NOTE 
      
      1.ネ20の公開

    世界に3台あるネ20の実物を実際に見るのは難しい。IHI田無工場にある史料館は、一般には公開されたいない。私が見せていただいたときは「客」は私 一人、館長さんに2時間半かけて丁寧な説明をしていただいた。このエンジンは、航空宇宙博などのイベントの際には外部に持ち出されて展示されている。
       スミソニアン航空宇宙博物館にある2台も、文献(2)によると公開されていなく倉庫に保管されている、とのことであった。しかし、WEBをさまよっていると、どうも公開されているらしい。こちらのページに掲載されているこの写真、前列手前にあるエンジンはネ20である。綺麗になってドーリーにも乗せられ展示してある。新しくできたThe Steven F. Udvar-Hazy Center

      

2.ネ20の戦後の軌跡について新情報

   IHIにあるエンジンはクライスラー社が試験研究用に使っていた。こちらをクリック

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