KITPLANES フライトレビュー: タービンの伝説

May 10, 2023

ダグ・ローゼンダール著

写真: ジョー・コパルマン、マリアーノ・ロザレス、提供: Legend Aircraft

この物語はもともとKITPLANESに掲載されていました。

「それが本当なら自慢にはならないよ。」 ウォルト・ホイットマンやベア・ブライアントなどの著名人によるこの有名なフレーズは、これまでに見た他の場所と同様に、ここにも当てはまります。 これに続く言葉には、あなたが確信している――絶対に――真実ではないという自慢げな主張が含まれるかもしれません。 それが本物であるということを除いて。

私がレジェンドを初めて目撃したのは 1998 年のオシュコシュで、それから 20 年以上、レジェンドに乗車する詐欺の方法を探し続けてきました。 この春、アリゾナ州ツーソンでついにそれが実現した。 そしてそれが実際に起こったとき、それは単なるレジェンドではなく、彼ら全員の祖父、マーティ・アボットのタービン駆動の 1000 馬力ホットロッドでした。

そのようなパワーがあれば速く走れるはずです、それがタービンのレジェンドに書かれた言葉でした。 ほとんどのターボプロップ機は 200 ～ 300 ノットの範囲で巡航します。 初期のキング エア 90 とシャイアンは 220 ノットの範囲で走行し、キング エア 350 と MU-2 は 300 ノットを達成しますが、ギリギリです。 例外は、Piper 400LS と Piaggio Avanti です。 水平飛行で真対気速度400ノットを出せる自作の機体があると聞いたとき、率直に言って私は懐疑的だった。 しかし、飛行については後で説明します。

レジェンド プロジェクトは、1990 年代初頭にカンザス州オレーセで始まりました。 プロトタイプは 1996 年に初飛行し、1998 年にオシュコシュに登場しました。それはマスタングとグラスエアの愛の子のような外観であり (悪いコンボではありません)、ホップアップされたアルミニウムのシボレー V-8 を搭載していました。 試作機は 1999 年にウォルター タービンに改造され、現在でも飛行しています。

パフォーマンス エアクラフトは 2000 年代初頭に運航を停止し、レジェンドは数年間低迷していました。 所有権は別の会社に移ったが、2018年4月にプロジェクトがジェリー・バートン氏に買収され、再び活性化した。ジェリー・バートン氏はレジェンド・エアクラフトを立ち上げ、昨年再びキットの販売を開始した。

Bill Koleno は別のキット メーカーに勤務しており、自動車エンジン アプリケーション用のプロペラ減速ユニット (PSRU) に長い歴史がありました。 バートンは V-8 PSRU を開発するためにそのメーカーと契約し、その過程でバートンとアボットはチームになりました。 バートンはレジェンドプロジェクトを買収したとき、コレノに参加するよう頼んだ。 重要なのは、Koleno 氏の PSRU の経験がプロジェクトにピストンのオプションをもたらしたことです。 確かに、ピストンが必須となるリノでのレースを希望するビルダーを除いて、ほとんどのビルダーはおそらくタービン出力を選択するでしょう。 しかし、ジェット燃料のコストが低く、タービンの信頼性があるにもかかわらず、V 8 エンジンの轟音はタービンよりもはるかに良い音と匂いを発します。

バートンとコレノは、中断したままレジェンドの生産を再開しただけではない。 20 年近くが経過し、デザインにはいくつかの改良が必要でした。 渇いたタービンに燃料を供給するには、より多くの燃料が必要でした。 着陸装置には、より優れたブレーキを含むアップグレードが必要でした。 タービンが軽量化されたため、翼を後方に移動する必要がありました。 最後に、高速化により水平尾翼の入射角を変更する必要がありました。 これらの変更の多くは、現場の Legend ビルダーによって調査および開発されました。 しかし、バートンとコレノはそれらを新しいキットに取り入れました。

より多くの燃料を収容し、機体をきれいにするために、内部ローラーベアリング フラップ トラック システムが組み込まれ、翼内にさらに 25 ガロンを収容できるスペースが確保されました。 オイルクーラーをベリースクープからカウリングに移動することで、リアタンクに5〜10ガロンが追加されました。 これは、注意深い建築業者であれば、200 ガロンにわずかに満たない燃料を確保できることを意味します。

着陸装置は当初、電動リニア アクチュエーターによって駆動されていました。 現場のほとんどのビルダーは油圧アクチュエーターを選択しており、新しいキットにはその修正が含まれています。 オリジナルのキットには、翼にバンプアウトを必要とする扱いにくいブレーキがあり、完全に密閉されたギアドアが不可能でした。 Matco は、優れたブレーキ性能を備えた完全に密閉できるホイール/ブレーキを備え、信頼性が向上し、抵抗が低減されました。

最後に、翼を後方に移動し、尾翼の入射角を変更することで、現場でのハンドリングとパフォーマンスが大幅に向上したことが示されたため、これらの変更も新しいキットに追加されました。

胴体と翼は、ノースカロライナ州モーガントンの VX Aerospace によって炭素繊維強化ポリマーから作られています。 VX は AS9100 認定の航空宇宙メーカーです。 Legend の高速動作時に生じる負荷にさらされる複合構造を構築する場合、品質管理と文書化が非常に重要です。 複合材料製造には、航空機を製造する際に大きな利点が 1 つあります。それは、航空機を製造ではなく空気力学に合わせて最適化できることです。 アルミニウムを使用する場合、特に少量生産の場合、高速で滑りやすい飛行機を作るエレガントな複合曲線を構築することは非常に困難です。

品質はキット部品の構築だけでなく、飛行機の組み立てにおいても重要です。 この性能の飛行機では、接着剤と構造を結合する際に高度な規律が必要です。 このキットは迅速な組み立て形式で入手可能です。つまり、ほとんどの構造結合が工場で完了します。 ほとんどの建設業者は、残りの結合が強固であり、その結果得られる機体が構造的に健全であることを保証するために必要な気候管理と品質管理を備えた建設支援会社を利用します。

飛行機は非常に高性能ですが、システムは比較的シンプルです。 プッシュ/プル ロッドは、舵を除くすべての操縦翼面を作動させます。 ギア システムは、エンジンの設置に応じて、エンジン駆動の定圧ポンプまたは電気油圧パワー パックを備えた油圧式です。 キャノピーは F-16 のように後部でヒンジで固定されており、手動で傾けることもできますが、電動オプションもあります。 ただし、F-16 とは異なり、閉じたときに大きなキャノピーが嵌合する固定フロントガラスがあります。

高速で移動する飛行機では、固定フロントガラスは大きなメリットとなります。 これにより、構造がより堅牢になり、鳥の衝突による侵入に耐えることができます。 フロントガラスの厚さは 1/2 インチの Lexan で、支持構造は巨大であるため、これは設計時に考慮されていることは明らかです。 キャノピー飛行機では横転の場合に緊急脱出が常に問題になりますが、これも例外ではありません。 これらの航空機の常識では、航空機を直立状態に保つために、空港外への着陸には常に準備が整っています。 それについては後で詳しく説明します。

エンジン マウント、着陸装置、制御システムを含む金属部品は、コレノのオハイオ州オースティンバーグの施設で製造されています。 着陸装置は内部カラーロックアクチュエーターを備えたシンプルなものです。 エンジンマウントは選択したエンジンオプションによって異なります。

エンジンの選択は、意思決定プロセスにおける大きなステップとなります。 リノでパイロンを稼働させたい場合はピストンのオプションが必須ですが、ほとんどの建設業者はタービンを選択するでしょう。 でも、どっち？ 現在飛行している 28 機のレジェンドはすべてターボプロップ機で、ほとんどがウォルター 601 を搭載しています。601 は東側諸国ではプラット & ホイットニー PT-6A に相当しますが、いくつかの顕著な違いがあります。 28 台のうち 2 台には Honeywell/Garrett TPE-331 が搭載されています。 これらのエンジンにはそれぞれ特有の利点がありますが、それについてはこの記事の範囲を超えています。 この記事のために私たちが乗った飛行機は-331です。

キット航空機を製造する利点の 1 つは、製造者が航空機の認証時に使用する番号を自由に決定できることです。 キットの製造元は推奨事項を作成しており、それに従うのが賢明かもしれませんが、それらは単なる推奨事項にすぎません。

レジェンドが推奨する飛行機の総重量は 4000 ポンドです。 推奨される VNE は 435 ノットですが、これはたまたま時速 500 マイル程度の速度です。 どの高度ですかと尋ねると、答えは建設者が選択した高度です。 通常、高性能航空機では VNE は高度に制限され、高度が上昇すると VNE は 1000 フィートあたり約 2% 低下します。 これは、フラッターの一部の形式が、表示された対気速度ではなく実際の対気速度の関数であるためです。 繰り返しになりますが、FAA は VNE の設定を建設者の裁量に委ねています。

レジェンドが推奨する VNE を大局的に見ると、リア 45 には 445 ノットの VNE が搭載されています。 率直に言って、435 ノットは直翼飛行機としては信じられないほどの高速速度です。 P-51 マスタングに乗って時速 400 マイル (350 ノット) に達すると、空気は水のように濃く感じられます。 現実的には、350 ノットの「真対気速度」の VNE は、レジェンドの運用に必要なすべてを満たし、特に実際のフラッター マージンに影響を与える可能性のある飛行機間の変動がある可能性を考慮すると、はるかに高い安全マージンを提供します。

私たちがパイロットレポートのために通常飛行する飛行機は、まあ、「典型的な」タイプのものです。 この記事では、マーティ アボットの TPE-331-10 を搭載した C-GUTT を飛行させました。 彼の飛行機はユニークであるだけでなく、マーティも同様です。 彼はカナダ空軍のパイロットとして飛行のキャリアをスタートしました。 最初の訓練の後、ロッキード F-104 スターファイターでマッハ 2.2 でカナダ北部の荒涼とした空を横切る最初の飛行中に、エンジンが爆発しました。 パイロットは二人とも脱出し、マーティは氷点下に近い気温の中、腰まで水に浸かって重傷を負った。 ありがたいことに、訓練任務中のヘリコプターが彼らのメーデーコールを聞き、調査に向かいました。 シグナルミラーのおかげで、低体温症で倒れる前に彼らは彼を発見し、救出した。

アボット氏は負傷から回復し、冷戦時代のドイツで10年間F-104で過ごしたが、アボット氏の言葉を借りれば「冷戦はイライラさせられた」という。 彼はRCAFを辞めてM&A弁護士となり、その後石油探査・生産会社を起業した。

F-104 でマッハ 2 以上の速度を出すことに慣れている人は、165 ノットの RV-8 では満足できないでしょう。 そこで 2001 年に、カルガリーの建設支援会社である Innovative Wings と提携し、共同で C-GUTT を構築し、Walter 601 エンジンを搭載しました。 2003年に初飛行した。

アボットはウォルターに満足していなかった。 「信頼性が低く、高度性能も悪かった。」 結局それは失敗し、彼はモンタナ州の雪に覆われた牧草地にレジェンドギアを着陸させました。 彼は別のエンジンを望んでいましたが、彼の言葉を借りると「PT6 は高すぎました。」 彼はハネウェルの TPE-331 エンジンがより豊富であることに気づき、1000 馬力のバージョンである TPE-331-10 を購入しました。 1,000 馬力では不十分であるかのように、彼はエンジンにいくつかの改造を加え、出力をさらに向上させました。 元F-104パイロットならそうするだろう。

Innovative Wings がエンジンの設置を設計し、完了しました。 彼らはまた、重心を調整するために翼を後方に移動することでレジェンドを改造し、水平尾翼の傾斜角も変更しました。 結果は深刻なものでした。 アボット氏は、「ウォルターは270KTASだったが、ギャレットは基本的に同じ燃料流量で370KTAS以上だった」と語る。 率直に言って、私は懐疑的でした。

私たちはレジェンドのフライトのためにアリゾナ州マラナで会いました。 アボットは、TPE-331 の紛れもない叫び声を上げながら、タラップ上の他の騒音をすべてかき消してタクシーに乗り込んだ。 -331 はシングル シャフト エンジンです。つまり、コンプレッサーとパワー セクションが 1 つのシャフトで回転し、エンジンはフル rpm の 90% 後半でアイドリングします。 プロペラは推力を抑えるために非常にフラットなピッチになっています。 それは耳をつんざくような轟音であり、率直に言って、-331 エンジンの数少ない欠点の 1 つです。

アボット氏は飛行機を停止し、キャノピーを開け、ヘルメットとO2マスクを外し、F-104を操縦するときと同じように、GI余剰のサバイバルベストを着て降りた。 足りないのはGスーツだけだった。

C-GUTTは働く飛行機です。 フラットグレーの迷彩柄が施されており、ペイントは雨の中を高い表示対気速度で飛行したときの効果を示しています。 表示対気速度が高いだけでなく、雨滴は表示対気速度ではなく真の対気速度で機体に影響を与えます。 したがって、指定された対気速度が指定されている場合、高度 1000 フィートごとに、雨滴の衝突速度、別名真対気速度が 2% ずつ増加します。 (航空に関する大きな謎の 1 つは、雨滴が前縁の虫ではなく塗装をどのように除去するのかということです…)

フロントコックピットには最近、バックアップとしてG5を備えたGarmin G3X Touchシステムが装備されました。 これは、Garmin 650 と TruTrak Digiflight II オートパイロットに接続されています。 Electronics International MVP-50 エンジン モニターは、インストルメント パネルをすっきりと保つのに役立ちます。 リアコックピットには小型のG3X Touchとスティックが付いています。 後部にはエンジンコントロールやラダーペダルはありません。 両方のコックピットにある希釈器要求 O2 レギュレーターが、現代の軍用圧力マスクに酸素を供給します。 計器盤の白い塗装を除けば、この飛行機は現代の軍用戦闘機とまったく同じ外観と雰囲気を持っています。

C-GUTT の荷物は後部座席の後ろと下にあり、ある程度制限されています。 後部コックピット隔壁後方に荷物置き場を設置する規定があるが、設置されなかった。 歩き回りはとても簡単です。 燃料は翼 (98 ガロン)、胴体後部のベリータンク (48 ガロン)、およびヘッダー タンク (15 ガロン) に運ばれます。 飛行機の重量は空の状態で 2,600 ポンドですが、アボット氏は最大総重量として 4,100 ポンドを使用することを選択しました。つまり、満タンの場合、乗組員と荷物のために 405 ポンドが残ることになります。

飛行機のすべてが頑丈に見えます。 コントロールサーフェスはしっかりと取り付けられています。 複合材の翼は完全に滑らかで、翼上の層流を妨げるリベットや継ぎ目はありません。 翼型はレジェンドに特有のもので、NASA エンジニアのジェフ・ヴァイケンによって設計されました。 バートン氏によると、この翼にはウォルターエンジンを搭載した飛行機が達成できる速度よりも速いスイートスポットがあるという。 これが意味するのは、飛行機が速度を上げても抗力は予想どおりに増加しないということであり、これが飛行機がより多くの出力を備えているときに速度を劇的に増加させることができる理由です。

排気管はキング エア スタックなので見慣れたものですが、初期のセスナ 310 のオーグメンター チューブのように、エンジンの熱を引き出すベンチュリとして機能するカウリングの後部セクションのファンネルに取り付けられています。 エンジンの上部には非常に大きなバッテリーが搭載されており、CG を前方に移動させて大きなタービンを始動させます。 プロペラはエンジンと同様に、直径が 96 インチにカットされたスウェアリンゲン マーリン製のものでした。

C-GUTT の着陸装置はエンジン駆動のポンプによって油圧で作動し、アップロックは電磁石です。 タイヤは小さく見えますが、アボットが飛行機用に選択した総重量に対応するには非常に高い空気圧が必要です。 見るべきものがあまりないので、散策はすぐに終わります。 繰り返しになりますが、これは非常に単純な飛行機です。

OD グリーンの室内装飾品、5 点式ハーネス、HGU-55 ヘルメット、MBU-20 O2 マスクにより、飛行機に乗り込むと、アボットがドイツ上空を飛んでいたジェット戦闘機に乗り込んだような気分になります。 キャノピーは手動で閉じられ、しっかりとしたロックピンが閉じた状態を保持します。

一軸エンジンを始動するということは、スターターがエンジン全体とプロペラを回転させる必要があることを意味します。 燃料が点火し、スターターがエンジンをアイドリング速度まで加速し始めるまでには、大量の電力とかなりの時間がかかります。

前輪は直接ステアリングを持たずにキャスティングされますが、Matco ブレーキは飛行機を簡単に誘導するようで、プロペラのベータ位置により滑走路へのタクシー速度を制御する推力が無効になりました。 コックピットの換気は良好で、内部に灯油の痕跡はありません。

滑走路に着くと、最大パフォーマンスを発揮して 17,500 フィートまで上昇する計画でした。 アボットがパワーを上げてブレーキを解除すると、我々は出発した。 最上級の言葉を延々と並べずに次の 30 分を説明しようとするのは、この筆記者の能力を超えています。 私が経験した同じ領域にある唯一の飛行は F-16 でした。

まるでジェット戦闘機のような加速です。 アボットにはトルクを処理する十分な舵権限があるようだが、多くの高出力軽量飛行機と同様に、飛行機の左側のタイヤはタイヤがこすれるため、右側のタイヤの 2 倍の頻度で交換されると私は賭けるだろう。驚異的なトルクを維持しようとしています。

私たちはすぐに離陸し、約 150 ノットでアボットが機首を 45 度以上引き上げたため、Garmin G3X は 7 ～ 8000 fpm の上昇を示しました。 11,000 フィートまでに、上昇速度は 5,000 fpm に落ち着きます。 リア 45 は 4000 fpm で簡単に登ることができますが、それは 250 ノットの速度です。 130 ノットを示しているので、デッキ角度は最高性能の軽量ビズジェットでさえ見られる角度の 2 倍です。 わずか 3 分半で水平高度 17,500 フィートに達します。 それについて考えてみましょう。

水平方向の加速度が横ばいになっているのが顕著で、ほんの数分のうちに高度 17,500 フィートで水平飛行し、真対気速度 360 ノットで 273 ノットを示しています。電力が利用できる限り、示された対気速度は維持されることに留意してください。ほぼ一定で、真の対気速度は 1000 フィートあたり表示の 2% 増加します。 つまり、273 の 2% は 1000 フィートあたり 5.5 ノットになります。 アボット氏によると、彼のレジェンドは時速40gの燃料流量で20秒台半ばに275～285ノットを発揮する予定で、1万7500速での性能に基づけば、その数字は信頼できるものだという。

高地でスティックをしばらく持ってみましたが、ハンドリングは非常に許容できるものであることがわかりました。 多くの場合、高度が高く翼に荷重がかかる飛行機は、飛行が少しスポーティになることがありますが、17,500 のレジェンドは非常に正直です。 4,000 ポンドの飛行機の翼面積は 101 平方フィートなので、翼面荷重は 1 平方フィートあたり 40 ポンド弱になります。 観点から見ると、P-51 マスタングも同じですが、それは総重量 12,000 ポンドのマスタングに基づいており、戦争が終わって以来、その重量でマスタングを飛行した人は誰もいません。 現在飛行している通常のマスタング重量では、翼面荷重は 30 台半ばです。

私たちは空気の仕事をするために10代前半まで降ります。 繰り返しますが、私はきれいな屋台と汚い屋台の両方に固執します。 どちらの構成でも、適切なプリストールビュッフェがあり、その後にクリーンブレークが続きます。 アボットはレジェンドをループしてロールさせますが、どちらも簡単にできるようです。 機体は非常に堅固であるように見え、どの速度でもエンジンや空力振動はありません。 最上級の作業は頑張りすぎる危険がありますが、すべて信じられないほど簡単です。

着陸の時間が早すぎます。 優れた戦闘機と同じように、私たちは 250 ノットで頭上進入のイニシャルを叫びながらやって来ます。 急激な休憩でパワーが回復し、ギアを伸ばしてフラップを半分開くために飛行機を 150 KIAS まで減速します。 ベースターンでバンクすると、飛行機は 120 度まで減速し続け、残りのフラップが下がります。 アボットは短い決勝で翼を水平に回転させ、85 KIASまで減速し、高圧タイヤでしっかりと着地し、楽に着地したように見えた。 電力が回復すると、大きなプロペラはフラットピッチになり、飛行機は急速に減速します。 おしまい。

強烈な爽快感の30分！ 信じられない！ そして私は、ほぼ 400 ノットの飛行機に匹敵するターボプロップ機をこの目で見ました。

28 機の飛行機が飛行し、新しい会社が再びキットをサポートおよび販売していることから、すぐにさらに多くのレジェンドが飛行することは容易にわかります。 バートン氏は、昨年2つのキットを販売し、現在合計5機の航空機が組み立てられていると報告した。 新しい修正により、基本的に優れたデザインがさらに改良され、モデルをサポートする企業がいることも後押しとなります。

しかし、バートン氏とコレノ氏はまだ終わっていない。 計画では、ピストン レジェンドが今年 9 月にリノでレースを行う予定です。 そして彼らは、FL280 に 8,500 フィートのキャビンを備えた与圧バージョンのプロトタイプを設計し、組み立て中です。 それが走行機械になります。