徒然なる戰藻錄

WoTとWoWSをプレイしているところなのです

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日本の空母-艤裝-

はおヾ('ヮ'*)ノ

日本の空母の歴史、種類についておk簡潔に的に述べてきた四方山話。
今回は空母のちょっとした装備品について語っていってみようかと思いマス。


◆飛行甲板
艦上機を運用するうえで必須であり、そもそも離着艦のための場所である飛行甲板には、いろいろな装備品が装着されています。
空母のプラモデルを造ったことのある方なら、そのあたりはおわかりになるのではないでせうか?

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『赤城』の飛行甲板でなかなかいい甲板図面がなかったので、艦これで代用。

まずBの黄色い丸の中の灰色の円形。ここには110糎隠顕式(昇降式)探照灯が甲板下に収められています。
上の黄色い丸の中は三番探照灯で、この『赤城』では示されていませんが、飛行甲板の《ア》の下の方、赤白の縞模様のやや上あたりには同じ隠顕式の四番探照灯が設置されています。
飛行甲板中央付近の黄色い丸のところが一番探照灯、矢で隠れて見せませんが、反対舷には二番探照灯が、ともに隠顕式で設置されています。
主に信号連絡用、敵船照射用などに用いられます。

次はAですが、これは伸縮継手(エクスパンション・ジョイント)です。
これは空母が波を乗り越える際に、甲板に荷重がかかって破断するのを防ぐためのものです。
船に乗ったことのある方ならわかると思いますが、内海ならいざ知らず、外海ともなれば、よほどのことがなければ常に高いうねり、波があります。
これに乗り上げ、それを乗り越えようとする過程で、艦首と艦尾が重量によって下がってしまい、飛行甲板がそれによって伸ばされる形となって破断してしまいます。
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波を乗り越える過程で艦首と艦尾に荷重が生じることをホギングといい、それに耐えるため強度甲板で艦体を囲うわけです。
日本の空母の大半は、この強度甲板を上甲板とし、その上に上部構造として格納庫や飛行甲板を設けていました。これだと上部構造が軽くなるので重心が下がるという利点があったからです。

飛行甲板の破断を防ぐため、飛行甲板に複数個所、伸縮継手を設けて伸びて破断しないよう対処していたのです。

ちなみに、現代の主な航空母艦は飛行甲板そのものを強度甲板とするタイプが主流です。


飛行甲板にはほかにも着艦用のワイヤー、バリケード、エレヴェータなどがあります。
それらを語る前に、飛行甲板上での主だった区分を簡潔に紹介しませう。

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概ねこのようなかたちになります。
発艦する際は、艦尾方向からならべていきます。この際、魚雷や大型の爆弾を搭載する重量級の機体である艦攻が艦尾寄り、次に艦爆、艦首方向に近い位置に機体が軽い艦戦という順で並びます。
着艦の際は艦中央部艦首寄りあたりに着艦強制停止用のバリケードが立てられ、その先が着艦機をならべ、艦首側昇降機で格納庫に下ろしていくわけです。

現代の空母、とりわけ米海軍の原子力空母はアングルド・デッキ(斜め甲板)を備えているので、着艦と発艦を同時にこなし、さらに格納庫と飛行甲板間の艦上機の移動すら同時に行なうことが可能となっています。


◆発艦
地上の滑走路が1,000~2,000米にも達するのに対し、空母の飛行甲板は150~250米しかありません。しかもその甲板長すべてを使って発艦するのはせいぜいが訓練時で、戦時には多数機が発艦する関係上、機種によっては3分の1程度の距離で発艦しなければなりませんでした。

ただ、そこは洋上移動基地たる空母です。発艦の際、空母は風上に向かって最大速力で突っ走ることで、風速+空母速力の合成風力によって艦上機を発艦させることが可能となります。空母に30節(時速約55.6粁)以上の速力が求められるのはこのためです。

速度の遅い空母だと、合成風力の不足から重量級の機体の発艦が容易ではなく、天山や三号零戦などではなく、旧式の九七式艦攻や九九式艦爆を主に搭載していました。
米海軍ではカタパルト(射出機)を開発して運用し、小型鈍足の護衛空母で対潜哨戒や対艦攻撃、地上戦支援を存分に行なうことができました。
朝鮮戦争のときにはUSS『シシリー』CVE-118、USS『バドン・ストレイト』CVE-116の護衛空母2艦は、プサンに迫る北朝鮮軍への空爆と地上戦支援に多大な貢献をしています。

なお、日本海軍では空母用射出機の開発運用が遅れたこともあり、艦上機に発艦促進用の火薬燃焼ロケットを搭載しました。今日でいうところのRATO―――Rocket Assisted Take Off/離陸補助ロケット―――のことです。
主に搭載したのは重量機である天山で、両主翼の後端に1個ずつ装着しました。
この離艦促進装置の四式一號火薬(混綿藥、ニトログリセリンなど)は3~4秒で燃焼しますが、それによって滑走距離を10米ちかくも短縮することができ、大戦末期の改造空母などからの発艦に大きく貢献しました。
ちなみに、離艦促進装置を搭載した天山の離艦試験は、改造空母『龍鳳』で実施されました。


風上に向かって空母を走らせる際、重要なのはその向きを正確に知ることです。風には色がないため目視確認できず、別の手段で風向きを見分けなければなりません。
日本海軍は蒸気を用いて見分けました。
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瑞鶴より発艦する九九式艦上爆撃機

白黒のためわかりにくいですが、飛行甲板の先端から白い煙のようなものが出ています。
飛行甲板の先端部には小さな孔が開いており、ここから蒸気が噴き出ます。この蒸気を出すには、艦橋から機関室に連絡を入れ、罐から延びる導管を通じて送ってもらいます。
この噴き出た蒸気が風向標識と中心線に沿って流れることで、風の向きを知ることができるわけです。
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◆着艦
着艦―――
これは陸地での着陸以上に、操縦員に恐怖を与える飛行作業です。とはいえ、それを乗り越えないと地上に降り立つことはできません。
空母での飛行作業に於いて最も事故率の高いのが、この着艦です。
主脚間隔が狭いなど機体構造に問題があったとはいえ、英海軍の戰鬪機シー・ファイアは、空母上で撮影した写真の3分の2ちかくが事故を撮影したものだと言われています。
米海軍でも同様で、大戦全期間を通じて喪われた艦上機の3割近くが事故による損失と言われています。

日本海軍も、とりわけ搭乗員の錬度低下が顕著となった大戦末期に事故は多発しました。しかし、その発生率はそれほど高いものではありませんでした。なぜなら、『鳳翔』が練習空母として、着艦訓練用に徹底的に用いられたからです。
さらに、後述する着艦誘導用の裝備も、事故の低下に貢献しました。

空母に降りてきた艦上機を如何に停止させるか―――
それが着艦における最大の難関です。発艦同様、陸上に比べてはるかに短い距離で機体を完全に停止させないといけません。
アングルド・デッキであれば、着艦ミスをしてもエンジン出力全開で空母から再度離艦、トライしなおすことができます。
ですが艦尾から艦首までネコまっしぐらな全通甲板時代では、そうはいきません。
訓練中ならまだしも、作戦中は艦首側に着艦機及び格納庫へ収容される待機中の機もあり、ミスをしても再度離艦することなどできません。

そこで、艦尾側飛行甲板上にワイヤーを張り、艦上機が機体後部からさげた鉤をひっかけることで停止させようという手段が講じられました。

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英海軍空母アーガス

改造とはいえ、空母というかたちで世界初となった英海軍のHMS『アーガス』I49で、ソッピーズ機を使ってワイアー式着艦が行なわれました。
ただ、『アーガス』の着艦用ワイアーは、空母黎明期だったこともあり、上の画像の黄色い矢印のように、縦方向に張る方式でした。
着艦機は主車輪のあいだに複数の錨型の着艦鉤を備え、縦に張ったワイアーをこれで捉えたあと、摩擦によって減速・制動させるというものでした。
この方式は実用性に乏しく、制動効果も期待できるものではありませんでした。
現在でも用いられている飛行甲板を横切るように張る方式は、仏蘭西(フランス)海軍が『ノルマンディ』級戰艦を改造して完成させた2萬2000噸級航空母艦『ベアルン』が採用するまで待たねばなりませんでした。

さて―――
『ベアルン』が採用した横張方式のワイアーにより、艦上機をより確実に制動・着艦させることができるようになりました。
ちなみに、ワイアーは着艦制動索(アレスティング・ワイアー)、艦上機が下ろす鉤を着艦制動鉤(アレスティング・フック)と呼びます。
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機体後部の鉤に制動索を引っかけて『赤城』に着艦した九七式艦上攻撃機

着艦時にぎりぎり空中に浮かんでいられる低い速度で着艦してくるとはいえ、時速100粁ちかい機体を止めるのは容易ではありません。
複葉機時代ならその速度もかなり低いですが、機体の高性能化に伴い、着艦速度はあっさりと120粁台にまで達し、急減速が搭乗員に与える肉体的ダミッジは深刻なものと予想されました。

そこで複数のワイアーを一定間隔ごとに設置しました。
ワイアーの高さは概ね甲板から30~35糎で、制動の強さも艦尾寄りが一番ゆるく、艦中央部へ向かうにつれて強く張られました。
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上の画像は真珠湾攻撃を終えて『赤城』に着艦しようとしている九七式艦攻。
橙色の枠内の白い突起が電動式起倒金物で、ここから甲板を横切るように制動索が張られています。起倒金物の右にある円形のものが巻き取り機です。
日本の着艦制動装置は概ね、機体重量6噸まで、制動距離40米前後、最大限速度2.5G、最大制動速度毎秒40米の性能がありました。

日本の空母が用いた着艦制動装置は呉式、空技廠式、三式の3つです。

呉式は多くの日本空母に採用された制動装置でした。
制動索が飛行甲板下の糸巻きに巻かれるもので、艦上機が制動索を引っかけて回転すると電磁式にブレーキが作用し、最大40米の制動距離で艦上機を停止させることができました。

空技廠式は重量級の艦攻の迅速な着艦回収を狙って製作されたものです。空母の左右両舷の油圧式機構で着艦機を制動させるもので、30~40秒間隔で艦上機を着艦させることが可能となりました。
呉式が着艦機を制動させることで伸びきった索を巻き取るのにモーターを用いたのに対し、空技廠式は圧搾空気を用いています。

三式は正規大型空母などに比べて飛行甲板の長さが短い(200米以下)特設空母や改造空母のために開発されました。その名称から皇紀2603年(昭和18年/1943年)正式採用ですが、実際に配備が始まったのは昭和17年からでした。
三式は呉式や空技廠式の制動重量4噸より大きい機体重量6噸まで制動停止させることができました。そのため、重量級の天山の制動も十分可能なため、正規大型空母である『雲龍』型にも採用されました。


空母への着艦に際し、着艦機は下図のような飛行経路を飛びます。
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編隊は第一旋回手前で散開し、序列に従って旋回して空母の進行方向前方上空を航過して第二旋回に入ります。ここから速度を落とし、トンボ釣りの驅逐艦を目指して左旋回の第三旋回にはいります。

トンボ釣りとは、着艦に失敗して着水した搭乗員を救い上げる任務に就く驅逐艦を指します。
搭乗員救助のみならず、このトンボ釣りは空母の直後方に占位するため、着艦機にとって進入航路の良い目印にもなります。

トンボ釣り上空で第四旋回にはいり、空母への最終アプローチにはいります。
この時点で着艦機は主翼下から主脚、機尾から着艦制動鉤を下ろし、搭乗員は操縦席を覆う風防(キャノピー)を全開にし、座席位置を最も高い位置にセットして前方視界を広く確保し、機速も100節(時速約185.2粁)にまで落ちています。

空母への着艦で気を付けねばならないのは、空母の動揺です。
外洋はベタ凪になることは珍しく、空母は絶えず波を乗り越えてローリング、ピッチング、ヨーイングが複雑に絡み合って揺れ動いています。
その動きを予測して着艦しなければなりません。
例えば、空母が波を乗り越えようとすれば、艦首は上向き、艦尾は下向きになります。その時点で艦尾をかわれば(甲板上空にはいること)通常よりも高い位置からの着艦、および艦中央部寄りへの接艦になります。
逆に、波を乗り越えると艦首は下に、艦尾は上にせりあがってきます。この時に高度が低すぎると、艦尾をかわる瞬間もしくはかわったあと、機体は飛行甲板に叩きつけられる危険が生じます。

海面の情況から空母の揺れを推測し、階段を一段一段降りるように機体を降下させるのが一番安全で確実な着艦アプローチとなります。

もちろん、よほどの悪天候でもなければ、空母が上下に何米も揺れ動くことはありません。それでも、予測しての着艦は大事です。機体が損傷していれば、着艦時の衝撃で破損が拡大したり、着艦裝備が破壊されて機体は甲板上を止まることなく走り続け、甲板やほかの機材に甚大な被害をもたらすこともあり得るからです。

搭乗員が空母の揺れを推測するだけでなく、空母が自艦の揺れを搭乗員に知らせることで、安全に着艦させることができます。
日本海軍はそのための手段として、着艦指導燈といふ機械裝備を開発しました。

一方、米英の空母は着艦誘導員が手に持ったライトなどを使った手信号による誘導を行なっていました。
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この方法は人間が誘導を行なうために事故率が高く、日本海軍の着艦指導燈と類似の方法を採用した米海軍は戦後、ミートボールの愛称で呼ぶフレネル・レンズ光学着艦システムを開発、すべての空母に搭載しました。


日本海軍では空母への着艦進入角(グライド・パス)およそ6度で空母へ降下接近し、艦尾がかわった時点で機首をやや持ち上げて3点姿勢にはいって接艦します。
3点姿勢とは、主翼から延びる左右主脚、機体後部の尾輪の3つで着地(艦)することで、日本海軍では空母勤務がない陸上攻撃機隊でも3点姿勢による着陸が行なわれていました。
一方、陸軍では広大な地上の滑走路に降りるため、前方視界が確保できるかわりに停止までの距離がながい前車輪式が採用されていました。
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3点姿勢で飛行甲板に降りるのですが、概ね、艦尾側から3本目の制動索にひっかけるのが、母艦搭乗員の着艦伎倆の見せどころと言われています。

なお、着艦進入角は着艦指導燈で確認できます。
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参考資料:HIGH-GEARed内艦船模型航空母艦『飛龍』

この指導燈は艦尾側左右両舷に設置されており、飛行甲板後端からだいたい40~50米ほど離れた位置にAの照門燈と呼ぶ2基の赤色灯が附いています。
照門燈から10~15米離れてBの照星燈と呼ぶ4基の緑色燈が附いています。
着艦機から見て、この赤緑が水平に見えれば、まずは安全なグライド・パスに乗ったことになります。

赤よりも緑が高い位置に見えると、進入高度が高いため、スロットルを絞るなどして高度を低くする作業をしなければなりません。

逆に緑が低い位置に見えると、進入高度が低いため、スロットルを開いて発動機出力を増し、高度を稼がないといけません。そのままだと高確率で空母の艦尾や飛行甲板後端に激突してしまいます。
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◆昇降機
空母に着艦した航空機は、そのまま飛行甲板に野ざらしにしておくことはあまりしません。
補給・整備のため艦内格納庫に収納する必要があります。
飛行甲板と格納庫を往復するための裝備が昇降機、エレヴェーターです。
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これは終戦後に撮影された未完成改造空母『笠置』の昇降機の開口部。
甲板上の人間と比べて、その大きさががわかりますね。
左側に3つの釣瓶式錘があり、この錘を利用することで昇降機の吊り上げる力を軽減していました。
なお、格納庫にある白っぽい円形状の物体は、25粍機銃に取り付ける予定であった防護シールドです。

日本海軍の空母用昇降機は、その大半が日立製作所が手掛けていました。
とくに太平洋戦争が始まってからは、民需用昇降機の需要が完全になくなってしまい、終戦まで空母用昇降機のみの受注しかありませんでした。

日本空母の昇降機はおおよそ2~3基が装備され、1隻の空母に装備する昇降機はその大きさがバラバラでした。
基本的な昇降機の移動速度は毎分55米で、巻上電動機はウォード・レオナード制禦の140馬力直流電動機でした。
装甲空母『大鳳』の建造がすすめられている頃には海軍艦艇の交流化が進み、『大鳳』の昇降機も直流電源による260キロワット三相誘導電動機で発電機を可動させていました。
昇降機の自重は106噸と108噸の2つで、『翔鶴』型に搭載された昇降機の自重20~26噸よりはるかに重いものでした。
『信濃』に装備された昇降機はさらに重いもので、自重110噸と180噸の2つでした。

なお、これら昇降機には電動駆動の電鐘装置が附いており、稼働中は踏切の音色のようなチンチンチン……とゆっくりとした警報を出していたそうです。



壁|'-')ノよいお年を。
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コメント

Re: NO TITLE

> 今の空母にはないですねえ。あったほうがいいかもです。
海自艦の『いずも』や『かが』は乗ったことがないのですが、それにも装備されていないんですかね。

米原子力空母はエレヴェータの上下移動時にクラクションみたいな鳴動装置を鳴らすと聞いたことがあります。

NO TITLE

>昇降機には電動駆動の電鐘装置
今の空母にはないですねえ。あったほうがいいかもです。

Re: タイトルなし

> うちのもう亡くなったじい様が赤城にて他飛行機を巻き込む着艦事故を起こして船乗りにさせられたと言ってました。

空母への着艦はどんな熟練搭乗員でも失敗することがあると聞きます。
殉職されず、艦艇乗り組みに戻れたということは、祖父殿はさしたるケガをされずに生還されたわけですね。その強運で終戦まで生き残られたのですから、祖父殿はなかなかの幸運の持ち主であられますな。

うちのもう亡くなったじい様が赤城にて他飛行機を巻き込む着艦事故を起こして船乗りにさせられたと言ってました。

着艦指導灯の画像使用について

はじめまして、艦船模型サイトを運営しているHIGH-GEARedと申します。

日本海軍航空母艦のメカニズムに関する情報を探して、こちらにたどり着きました。

着艦指導灯の紹介画像ですが、当サイトに掲載の1/500航空母艦『飛龍』の完成画像を無断で使用しておられるようでしたので、ご連絡をさせていただきます。

webサイトや模型雑誌にて艦船模型の普及活動を行っている者としまして、一言でもご連絡いただけましたら、喜んで画像の使用は許可させていただきましたのに、無断で転載されている様子を拝見し、少々残念に思っております。

記事の内容は実艦の構造を非常によく調査されたもので、大変勉強になりました。 しかし、他サイトの画像を使用されるのでしたら。次回からはぜひ管理人の許可を申請いただけましたらと存じます。

突然の無礼なコメントで申し訳ございません。これからもご活躍を願っております。

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