ボーイング 247 は本当にあるべき姿をすべて備えていたのか?

ボーイング 247 は、会社経営陣とエンジニアの間の闘いの最終結果でした。残念ながらエンジニアは負けてしまいました。 247 は今日「最初の近代的な旅客機」として崇められていますが、確かにその役割を果たしていたように見えましたが、実際には、247 は金を稼ぐ旅客機として成り立つには小さすぎ、出力も低すぎました。適切なタイミングで間違った飛行機でした。

時は 1930 年代初頭で、一連の出来事と技術革新が航空輸送に変革をもたらしていた時期でした。それまでの民間航空は、寒く、惨めで、騒音があり、窮屈で、振動が多く、嘔吐することも多かった。航空会社の乗客は、すき間風の吹きすさぶ複葉機、固定着陸装置を備え、支柱や艤装が茂ったアンティークな 3 発の複葉機に乗り込んでいた。航空会社は何の快適さも提供しなかったし、政府の補助金を受けた航空便の輸送で料金が支払われたため、乗客は結果論に過ぎなかった。トランスコンチネンタル航空とウエスタン航空のパイロット、ダニエル・W・トムリンソン4世によれば、「古いフォード（トライモーターズ）での飛行は試練だった…。飛行中は耳がつんざくほどだった。金属製のフォードは非常に揺れるので、不快な経験だった。人々がこう言ったのには驚いた」お金を払ってそれに乗るだろう。」

当時、ボーイングエアクラフトカンパニーには旅客機を設計した経験がありませんでした。陸軍と海軍の両方向けに複葉機追撃機を建造したほか、陸軍向けに 2 機の郵便飛行機設計と驚くほど近代的な爆撃機を建造しました。ボーイング社の最初の旅客機は 1925 年のモデル 40A で、単発固定ギアの複葉機で、美しく木で装飾された 2 つの小さな客室にわずか 2 人の乗客が乗れるスペースがあり、それぞれに専用のドアが飛行機の下と前にありました。パイロットのオープンコックピット。当初の計画では、これらのキャビンには乗務整備士が乗務し、必要に応じてデッドヘッドパイロットが乗務できる予定でした。

ボーイング社は、油まみれで時代遅れのリバティ V-12 エンジンを搭載していたため、ストレートのモデル 40 を 1 機だけ製造しました。同社はこれを、導入されたばかりの 410 馬力のプラット＆ホイットニーワスプラジアルに置き換えました。ワスプは第一次世界大戦時のリバティ号よりも 200 ポンド軽量であったため、新しいモデル 40A は 200 ポンド多くの郵便物を運ぶことができました。わずかに幅広の40Cは4人のライダーにも対応できます。

ボーイング社が薄肉鋼管の精密な取り付け、面取り、電気アーク溶接の先駆者であったため、モデル 40 はすべて胴体構造に溶接鋼管を広範囲に使用していました。同社は当初、この技術を 1923 年のデ・ハビランド DH-4 22 機の陸軍契約に適用し、元のトウヒフレームの胴体の代わりに溶接鋼管を使用しました。それらは DH-4M と呼ばれていました。M は「メタル」ではなく「モダン化された」の略です。 (時代遅れではありましたが、DH-4M は少なくともわずかな歴史を残しました。1927 年、数機は海兵隊のボーイング O2B-1 として運用され、ニカラグアの反政府勢力に対して米国による史上初の急降下爆撃を実行しました。 )

不快感にもかかわらず、乗客の需要はすぐにモデル 40C の 4 座席を上回りました。これらの飛行機のほとんどは、ボーイング航空輸送社のために飛んでいた。ボーイング航空輸送社は、1927年に儲かるサンフランシスコ-シカゴ間の航空便路線を獲得した際に設立された。ボーイング社はまた、民生用製品の専属顧客を持つことが便利であることにも気づきました。 (さまざまな社名変更を経て、BAT は現在のユナイテッド航空となりました。現在も喜んでボーイングを運航しています。)

ボーイングは、より大きな旅客輸送機が必要であると認識し、モデル 80 を導入しました。これは、特に魅力的ではない 12 人乗りの三モーター複葉機で、間もなく 18 人乗りに延長されました。80 は、ボーイングが郵便ではなく旅客に本格的に焦点を当てた最初のモデルでした。ボーイング社は、この飛行機を空のプルマン、つまり翼を備えた豪華な鉄道客車であると考えていたが、それは主に PR 上の空想であった。 80A には座席に革張りの椅子があり、小さな洗面所に少量の温水と冷水が供給され、暖房付きのキャビンが備えられていました。 80A はまた、頬に風を感じ、人間のヨー弦のように飛行機の調整と調整を保つことができるように、オープンコックピットに座る必要がないことをパイロットに最終的に納得させた旅客機でもありました。また、エンジンナセルの圧力や温度の計器を読み取るために、雨や雪の中を目を細める必要もありませんでした。ボーイングでは、これらの計器は飛行甲板パネルにありました。

モデル 80A はまた、すぐに航空会社の必需品となる客室乗務員 (当時はスチュワーデスと呼ばれていました) を航空業界に導入しました。ボーイング航空輸送社は、おそらく乗客の医療ニーズに応えるため、モデル 80A に搭乗する登録看護師を雇用しました。実際、彼らの存在は、まだ航空に不信感を抱いている潜在的なビジネスマンの乗客にとっては励ましでした。「飛行機に乗るのが怖い？さて、ここにはあなたより勇敢な若い女性がいます。」

ボーイング社は、郵便袋の金具が機体の生地を突き破るのを防ぐために、郵便飛行機の貨物室をジュラルミンと呼ばれるアルミニウム合金で裏打ちしていた。ジュラルミンは、当時のエンジンによって大量に空中に運ばれるのに十分な最初の金属軽量であり、ボーイングのチーフエンジニア、クレア・エグトヴェットは、ストレススキンのセミモノコック胴体全体をおそらくジュラルミンで形成できるのではないかと考えました。（ジャック・ノースロップは、ノースロップ・アルファですでにそれを理解していたため、ボーイングはノースロップの会社であるアビオンを買収しました。）これは、ボーイングの保守的なアプローチだけでなく、業界にとっても挑戦でした。それまで、フォードとフォッカーの技術では、波形を使用して金属の構造強度を提供していましたが、波形の抗力は、想定された空気の流れに沿っていたとしても、予想よりも大きいことが判明しました。エクトヴェットはこれらの飛行機を「空飛ぶ洗濯板」と呼び、丸みを帯びた胴体は当時の箱型のスタイルよりも抗力が少ないと直感しました。

1930年に同社の先駆的なモデル200/221モノメールがエンジニアのチャールズ・"モンティ"・モンティスの厳しい視線の下に登場する頃には、エグトヴェットはボーイング社の重役に昇進していた。モノメールは全金属製、セミモノコック、格納式ギア設計で、きちんとカウルに囲まれた星型エンジンを備えていました。モデル 200 は純粋な郵便飛行機で、221 は 6 人乗りの輸送機で、間もなく 8 人乗りに拡張される予定です。どちらのモデルも、低抵抗空気力学的効率の新たな基準を打ち立て、モデル 200/221 がそのパワープラントを超えたほどです。適切な離陸のためにプロペラが傾いたため、飛行機はそのブレード角度を利用するには速すぎて巡航しませんでした。この飛行機には可変ピッチプロペラが必要でしたが、それはまだ開発されていませんでした。

モノメールを特別なものにしたものの多くは、想像力豊かなボーイング陸軍の爆撃機候補である YB-9 に引き継がれました。ボーイング社が製造した YB-9 はわずか 7 機だけでしたが、マーティン社のより高速で近代的な B-10 に追い抜かれましたが、B-9 には多発エンジン航空機では当たり前となった新しい機能が 1 つありました。そのエンジンは、引きずるような自立式の支柱付きナセルには搭載されておらず、翼の前縁にフェアリングされていました。これにより、プロペラ効率が向上し、翼上の空気の流れがよりスムーズになりました。

1931 年 3 月 31 日、カンザス州バザール郊外で、ツンとした鼻の TWA フォッカー F-10 トライモーターが墜落し、尊敬されていたノートルダム大学のフットボール監督クヌート・ロックンが死亡しました。この事故はフォッカー号の木製主翼桁が腐って破損したために起こり、商務省は実質的に旅客機建設のための樹木の使用を禁止する方針をとった。ボーイング社とダグラスエアクラフト社は、すぐに全金属製旅客機の設計に着手しました。

ノースロップアルファ、ボーイングモノメールと B-9、クヌートロックン事故、ストレススキンセミモノコック構造の採用、カンチレバー翼、格納式着陸装置、流線型化による抗力低減…これらすべてが揃ったら、その時が来たのです。ボーイング社が247を開発するために。

当初、ボーイングの経営陣は、18人乗りのモデル80Aほどの大きさの新しい金属製旅客機を製造したいと考えていたが、慎重なモンティ・モンティス氏は、そのサイズの高速飛行機を製造するのは「カンザス州の暴風雨の中で納屋のドアを飛ばすようなものだ」と感じていた。彼はより小型のデザインを提唱した。これらの最初の 247 件の提案には、ボーイングが低翼構成を最終決定する前に、複葉三モーターと高翼単葉双葉機が含まれていました。

1929年までに、ボーイングはステアマン、チャンス・ヴォート、シコルスキー、プラット・アンド・ホイットニー、そして1930年にはジャック・ノースロップのアビオンを含む多くの航空産業企業を買収した。現在、同社は自らをユナイテッド・エアクラフト・アンド・トランスポート・コーポレーション（United Aircraft and Transport Corporation）と名乗っており、ボーイング 247 となるスープをかき混ぜる料理人が何人もいた。最も知識豊富なシェフの 2 人は、プラット・アンド・ホイットニー社の創設者兼社長であるフレデリック・レンシュラーと彼の主任エンジニア、ジョージ・ミード。（ミードは、遍在する R-2800 を含む、P&W の最も強力なラジアルの多くを設計しました。）しかし、ボーイングのユナイテッド航空輸送社で飛行したパイロットは、設計の議論にも匙を突きました。

プラットは 247 に動力を供給できる 2 つのエンジン、1,860 立方インチのホーネットラジアルと 1,340 立方インチのワスプを持っていました。ホーネットを使用すると、16,000ポンドの飛行機になるでしょう。ヘンリー・ホールデンの著書『ボーイング 247: 最初の近代的な民間航空機』を引用すると、「パイロットたちは、16,000 ポンドの飛行機は重すぎて強力すぎて、いくつかの小さな空港に安全に着陸できないと言って、ホーネットエンジンの受け入れをきっぱりと拒否しました。」 12,000ポンドのワスプエンジンを搭載した飛行機（後に247型機）を要求したのは致命的な間違いでした。これは、乗客数が 14 人が一般的だった当時、247 は採算の悪い 10 人乗りの輸送手段となり、ダグラスの DC-3 には 21 人乗りの座席があったことを意味しました。フォードトリモーターでさえ 11 人乗りでした。

しかし、飛行機が小型であるということは、2 機のワスプが最大時速 165 マイルの巡航速度を生み出すことを意味し、247 は一時的に世界最速の多発エンジン旅客機となった。 247D バージョンでは巡航速度が時速 180 マイルに達し、ユナイテッド航空はこれを「1 分あたり 3 マイルの旅客機」として宣伝できるようになります。 247D は、550 馬力の Wasp エンジン、2 ブレード可変ピッチプロペラ、フルセットの除氷ブーツ、効率的な NACA エンジンカウル、その他細部の改良を加え、最終的に 247 の最高速度は 200 マイル、巡航速度は 161 から 189 に向上しました。航続距離は 785 マイルから 750 マイル、サービス上限は 18,400 フィートから 25,400 フィート、単発エンジンの上限はわずか 2,000 フィートから 11,500 フィートです。 (247 は、1 つのエンジンで飛行できる最初の双発飛行機でした。)無線機やナビゲーション装置には他にもアップグレードがあり、その多くは初期の 247 モデルにも搭載されました。

D は 247 の唯一の生産バージョンでした。 247B は、機内で郵便物の仕分けを行う少人数の郵便局員を備えた空飛ぶ郵便局となる予定でした。 247F は 12 人乗りのホーネットエンジンモデルとして計画されました。そして、247Sにはベズラー蒸気エンジンが搭載されていたはずで、ベズラーは重いもののほぼ瞬時に反転可能であり、非常に短い着陸が可能だったため、ボーイングは一時その可能性を追求した。 (トラベルエア 2000 でベスラーが飛行したのは 1 機だけです。エンジンは約 150 馬力を発生しましたが、重量は 4 分の 1 トンでした。)

最初の 247 機は 1933 年 2 月 8 日に空に飛びました。その年の後半に製造を中止するまでに、ボーイングは 75 機しか製造しておらず、そのうちの 60 機は自社の航空会社であるボーイングエアトランスポート用に予約されていました。ユナイテッド・エアクラフト・コーポレーションが10機を購入し、残りはルフト・ハンザと中国のバイヤーに渡った。トランス・ワールド航空のジャック・フライ社長は247を購入したかったが断られたため、すぐにダグラス・エアクラフトに依頼した。ダグラス・エアクラフトはたまたまDC-1の原型を試作していた。 TWA はプログラムに資金を提供し、その立ち上げ顧客となりました。（ダグラスは DC-1 を 1 機だけ製造しました。TWA は実際には DC-2 を入手し、その後すぐに DC-3 を入手しました。）DC-3 は、最終的には本線での運用開始から 3 年足らずで小さなボーイングを放牧することになります。ダグラス社は最終的に約 16,000 機の DC-3 とその C-47 軍用型を製造しました。ボーイングはその後 247 を販売しませんでした。したがって、少なくとも 247 は DC-3 の地位向上の功績と言えるでしょう。

しかし、全体的に欠陥があったにもかかわらず、ある意味では 247 は確かに最初の近代的な旅客機でした。その技術革新の 1 つは、翼と尾翼の前縁に装備された空気式除氷ブーツで、これはウィリアムボーイングの義理の弟であるソープヒコックによって発明されました。ヒコックは、氷に覆われた旗が風によって動かされるとコーティングが剥がれるのを見て、ゴム製の袋に定期的に空気を送り込んで翼の前縁を動かすことができれば、氷も剥がれることに気づきました。モンティスさんは、重量が増えすぎると不満を抱き、設置に抵抗していた。彼はまた、湿気が閉じ込められ、その下のアルミニウムが腐食するのではないかと（誤って）心配していました。このブーツは当初 247D に装備されていましたが、すぐに初期のほとんどの 247 に改造され、ヒコックのアプローチは、ターボジェット旅客機が大量の熱気を送り込み、その一部が翼の前縁から送り込まれるようになるまで、ほぼ普遍的に普及しました。、尾翼とエンジンナセルで氷を溶かします。

247 には飛行中に移動可能な操縦翼面トリムタブもありました。それまではトリムタブは地上でのみ調整可能でした。ユナイテッド航空は 247 を飛行実験室として運用し、金属製航空機の無線通信を妨げていた静電気を除去するための導電性後縁芯の必要性を明らかにしました。そのため静電気芯は加熱ピトー管と同様に 247 のもう 1 つの革新でした。。

おそらく最も重要なことは、247D には油圧制御可能なピッチプロペラが搭載されていたことです。このプロペラは、フランスの会社 Ratier によって開発され、ハミルトンスタンダードプロペラ会社の創設者であるトーマスハミルトンによって米国でライセンス供与されたばかりでした。極めて重要な油圧機構は、ハムスタンダードのエンジニアであるフランク W. コールドウェルによって開発されました。実際には、247D のプロペラには 2 つの位置がありました。離陸と上昇には細かいピッチ、巡航には粗いピッチです。モンティスはプロペラが重すぎて採用できないと必然的に考えたが、プロペラは 247 の離陸性能と巡航速度を大幅に向上させることが判明した。

ボーイングは 247 の重量を非常に重視していたので、着陸装置が最大位置に達したときに格納モーターをオフにする単純なカットオフスイッチさえ廃止しました。その結果、多忙なパイロットがギアの格納プロセスを監視するのを忘れたために、多数のモーターが焼損することになりました。ボーイング社は、50ポンドのデュコ・エナメルを節約するために、247型機の塗装を見合わせる計画さえあった。代わりに、ジュラルミンを陽極酸化処理して、飛行機に独特の灰緑色の外観を与えました。しかし、陽極酸化処理は不均一で、色合いの異なるパネルのパッチワークが生じ、乗客は事故後に修理された旅客機に搭乗しているのではないかと不安になった。ユナイテッド航空は最終的に 247 型戦艦を灰色に塗装しました。

247 の特徴的な視覚的特徴は、後方に傾斜した風防で、従来の風防は夜間に計器灯をコックピットに反射させたため、ボーイング社がさまざまなフォッカー旅客機から採用した甲虫のような眉毛の形状でした。残念なことに、ボーイング社が後方に傾斜したガラスで達成できたのは、夜間に地上光を反射することだけであり、特に着陸時にそれが厄介でした。ボーイングのエンジニアは、グレアシールドを発明することで最終的に問題を解決しました。その後、事実上すべての 247 には従来のフロントガラスが取り付けられ、空気抵抗が若干減少することが判明しました。

1934 年のロンドンからオーストラリアのメルボルンまでのマクロロバートソン国際航空レースは、247 の栄光の瞬間となることを意図していました。レースエースのロスコー・ターナーはユナイテッドから247Dをリースし、クライド・パンボーンを副操縦士としてコンテストに参加した。ターナーは、給油停止の時間を減らすために、飛行機の客室に追加のガソリンを入れた 8 つの「ターナータンク」を充填しました。他の20台の参加者のうち、デ・ハビランドはその痛ましいほど美しいピュアレーサー、双発エンジンのコメットを何台かエントリーし、KLMオランダ航空はオーストラリアへの通常ルートに乗る3人の有料乗客を満載した骨付きのダグラスDC-2でスタートラインに立った。、途中で 14 回の停車が含まれます。

誰も驚くべきことではありませんが、デ・ハビランドコメットが最終的な勝者となりました。誰もが驚いたことに、KLM ダグラス号とその乗客は 2 位でフィニッシュしました。レースに備えたボーイング 247D が 3 位になりましたが、これも航空会社時代と同様、ぎこちない走りでした。

ボーイング社にとって幸いだったのは、レースには 2 つのカテゴリーがありました。1 つはフラットアウトの勝者総取りレースで、もう 1 つは参加者の総重量、馬力、翼面積、ペイロードなどの要素に基づいた 2 番目のハンディキャップカテゴリーでした。 KLM DC-2はハンディキャップのないカテゴリーにエントリーされていたため、ユナイテッドはその247をハンディキャップレースにエントリーすることを選択し、DHコメットレース機に次ぐ2位となった。

ボーイングとユナイテッドが行った賢明な PR 策の 1 つは、ポピュラー・アビエーション誌が後援する新型 247 の飛行モデルを製作するコンテストを引き受けたことです。約 4,500 セットの無料プランが若いモデラーに送られ、そのうちの何人かは間違いなく将来の航空会社になりましたパイロット。ボーイング社はまた、従業員向けに 247 の小型金属モデルを鋳造し、9.15 ドル (正常な着陸装置付きの場合は 10.45 ドル) で購入できるようにしました。当時は大恐慌の真っ只中であったこと、そしてそれらの値札が今日の 200 ドル以上に相当したことを考えると、それらは重役のデスクにのみ置かれていたと考えて間違いありません。

ボーイングの謝罪論者は、247型機が旅客機として成り立たなかったのは、主翼桁が客室を横切って伸びており、乗客にとって脛が当たるような障害物になっていたためだと非難することが多い。実際、主翼の主桁は客室と飛行甲板の間に低い障壁を形成していたので、その目障りさは、桁をまたぐために報酬をもらった機長と副操縦士にしか気づかなかったでしょう。小型の副桁は助手席の 4 列目の下に設置されており、通行を助けるためのステップが付いていたが、多少の不便はあっただろう。おそらく、コーヒーの入ったトレイを運ぶときにつまずくのを恐れていたスチュワーデスにとってはそうではなかったかもしれません。しかし、スチュワーデスは旅客機の設計を破滅させたわけではありません。より可能性の高い理論でしょうか？都合の良い神話だ。

TWA DC-2 がトラフィックの多くを奪ったため、ユナイテッド航空は 1934 年に 247 を段階的に廃止し始めました。多くはユナイテッド航空の主要路線のフィーダーとして機能する小規模な航空会社に移った。一部はアメリカ陸軍航空隊やカナダ空軍で C-73 多発エンジン練習機や輸送機として勤務しました。 1 機はレーダーと電子機器のテストベッドとして使用するためにイギリス空軍に送られ、1945 年 1 月に史上初の全自動ブラインド着陸を飛行させ、247 の歴史のページに最後の記録を残しました。

最後の乗客を乗せた 247 の 1 台は、ピンク色に塗装されたパーティーバスで、1950 年代半ばの 2 年間、ワシントン D.C. とバージニア州コロニアルビーチの間の 100 マイルを通常は議員や議員を乗せて飛行していました。彼らのガールフレンドをバージニア州の町にある半合法のカジノに連れて行った。

なんてことだろう。

この記事は元々、Aviation History の 2023 年春号に掲載されたものです。

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