ライト兄弟が人類初の動力飛行に成功した1903年から第1次大戦までの約10年間で飛行機は大いに発展しましたが、それは航空機用エンジン発展の歴史でもありました。その間、一時だけ隆盛を誇った異形のエンジンがありました。

ファン騒然! アニメで描かれた回るエンジン

 近年、実写映画化された人気マンガ『かぐや様は告らせたい〜天才たちの恋愛頭脳戦〜』。この作品はアニメ化もされており、2019年1月から始まった第1期のエンドクレジットで流れた映像が、一部の航空機ファンの間で話題になりました。

 そのエンディングは、本編とは関係ない飛行船とクラシックな飛行機が登場する冒険活劇仕立てのファンタジー風な映像でした。後半では、1909(明治42)年7月に英仏ドーバー海峡の横断飛行に成功したブレリオXI単葉機が登場し、その背後から別の複葉機も顔を出すのですが、話題になったのはこのシーン。複葉機の機首に付いたエンジンが、プロペラと一緒にシリンダーごとグルグルと回転していたのです。

 一見すると「エンジンが回転するなんてホント!?」と思ってしまいますが、実はこの動きは当時、実在したエンジンを正確に再現したものです。放送当時はそれを見た飛行機ファンが驚いてSNSなどで発信していました。

 アニメファンや航空機ファンをざわつかせたこの機体は、「甲式一型練習機」といいます。元は大正時代に造られた機体で、1918(大正7)年に旧日本陸軍がフランスから輸入した3機のニューポール81E2練習機を元に国産化したものです。

 埼玉県の所沢航空発祥記念館には、実機の一部やエンジンと共に完全復元のレプリカも展示されています。ちなみに当時の日本陸軍では航空機の製造会社ごとに型式を命名しており、甲式はニューポール社で乙式はサルムソン社、丙式はスパッド社、丁式はファルマン社、戊式はコードロン社を示していますが、これらは全部フランスのメーカーです。

 当時、ヨーロッパ諸国の軍と比べて飛行機の導入が遅れていた日本陸軍は、第1次世界大戦後の1919(大正8)年1月にフランスからフォール中佐を団長とした57名の航空教育軍事使節団を招聘。そのときに練習機として使われたのが、このニューポール81E2でした。そのため初期の日本の航空隊は、機材も運用もフランスの影響を強く受けていたといえます。

回転する航空機用エンジンの登場

 こうして見てみると、大正時代の日本にとって、フランス製のニューポール81E2および、そのコピーモデルである甲式一型練習機は主流の飛行機だったといえるでしょう。それら機体に搭載されていたのが、ノーム・エ・ローヌ(英語読みでグノーム&ローン)社の航空機用ロータリーエンジン「ル・ローヌ9C」です。

 このエンジンは星形空冷9気筒の構造で、出力は80馬力と、スペック的には当時のエンジンとしてはオーソドックスな数値です。ただ、異質だったのがロータリーエンジンという点。普通ロータリーエンジンと聞くと、ピストンの往復機構とは異なる三角形の回転機構を有した自動車エンジンを想起しますが、こちらは機体に固定されたクランクシャフトを中心にエンジン本体がプロペラと共に回転する構造です。ゆえに「ロータリー・レシプロエンジン」または「回転式エンジン」と呼ばれたりもします。

 このエンジン本体が回転する方式は、回転速度を安定させるフライホイールの役割をエンジン自体で担うことで軽量化にも繋がり、さらにピストンを内包するシリンダー(通常は5、7、9の奇数)が飛行しながら空中で回転することで冷却効果を高める作用もありました。そのため液体を循環させて冷却する水冷式エンジンと比べ、かなり軽量に仕上げることが可能で、その点が航空機用エンジンとして大きなメリットとなったのです。

 航空機用ロータリーエンジンの歴史は古く、ライト兄弟の初飛行成功から6年後の1909(明治42)年春には、ルイとローランのセガン兄弟が創設したノーム発動機会社が自動車エンジンから出発して、星型7気筒の航空機用ロータリーエンジン「オメガ」(50馬力)を完成させています。これは同年11月に完成したアンリ・ファルマン複葉機(ファルマンIII)にも採用・搭載されています。ちなみに同機は1機が日本にも輸入されており、1910(明治43)年12月に代々木練兵場(現在の代々木公園)で我が国初の動力飛行を記録するエポックな機体にもなっています。

 なお、このような特徴あるロータリーエンジンを開発したノーム・エ・ローヌ社は、第1次世界大戦中の1915(大正4)年1月にライバル会社であったル・ローヌ社を買収合併してノーム・エ・ローヌ社と改名、1918(大正7)年までに星型9気筒(110馬力)の「デルタ」などを約2万5000基も生産しています。

 さらに「デルタ」エンジンは、ドイツやスウェーデン、イギリス、アメリカ、ロシアなどでもライセンス生産が行われた結果、総生産数は約7万5000基まで達しました。それにより第1次世界大戦では敵味方双方の航空機で使われる傑作エンジンにまで昇華しています。

航空機用ロータリーエンジンの欠点と終焉

 こうして一時は世界的に普及したロータリーエンジンですが、今ではすっかり見なくなったのはなぜでしょう。実はこの方式、エンジンの軽量化や冷却に有利という点とは裏腹に、いくつかの欠点も有していたからです。それは航空機の発展にともないスピードアップが要求されたことでエンジンも回転速度が向上、結果、露呈したものでした。

 いくら軽くなったとはいえ、鉄の固まりであるエンジン本体が高速回転するとコマと同じくジャイロ効果が生まれ、反作用のトルクが発生した場合には操縦や離着陸の操作に大きな影響を及ぼすようになります。また高速回転によって発生する遠心力で部品や結合箇所には大きな負荷が掛かり、機械としても構造上の限界は100馬力程度でした。ほかにもこの遠心力によってエンジン内部の潤滑油が中心部に行き渡り難かったり、外部に漏れたり飛散しやすい現象も発生。さらに燃料消費も多い傾向にありました。

 こうした点から、飛行機の速度が200km/hを越えるようになると、星型エンジンも固定式へと進化して、ロータリーエンジンの需要はなくなっていきます。その結果、1920年代には急速に廃れていきました。

 とはいえ、ドイツ・ミュンヘンのBMW社では、小型化した排気量640ccの星型5気筒ロータリーエンジンをフロントホイールに納めたオートバイ「メゴラ」を1920(大正9)年に試作しており、改良型のスポーツバージョンは最高速度142km/hを記録しています。しかも、1924(大正13)年にドイツで開催されたロードチャンピオンシップにおける排気量500cc以上のクラスで優勝したことなどから、約2000台が生産されたそうです。

 その流れかどうかは定かではありませんが、茨城県笠間市にある筑波海軍航空隊記念館の旧司令部庁舎1階の展示室には、近年になって作成されたノーム・エ・ローヌ社製航空機用ロータリーエンジンの教育用模型があります。実物のようにガソリンで動くわけではないものの外観は精密に作られており、緩やかですが電気モーターでエンジンの疑似回転も再現しています。

 この教育用模型の出自を聞くと、第2次世界大戦後にホンダ(本田技研工業)がフランスから購入したもので、最近になって記念館に寄贈されたとのこと。ゆえに、もしかしたら2輪車や4輪車の新型ホイール・イン・エンジンを開発する際、参考用として輸入したのかも知れません。

 このように、いまや歴史の渦に消えたといっても過言ではない航空機用のロータリーエンジンですが、筑波海軍航空隊記念館でその独特な動きを見ることで、創成期の航空機産業に思いを巡らせてみるのも良いのではないでしょうか。