フォッケウルフ Ta-152 ながーい、ほそーい。

かっこいいよ。><

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ドイツ機はプロペラ回転圏に機銃が多いから枚数が増えると火力が落ちるんじゃない？
イギリスは翼内砲が多いから影響を受けない。

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羽根数が増えたのは、エンジン出力の増大に対応したため。

プロペラの効率は、推力係数とパワー係数の比に進行率（迎え角のようなもの）を掛けたもの。
効率のピークは進行率2.4‾2.5といったところで、それ以上は先端が音速に近づき下がっていく。

推力はプロペラ直径の4乗に比例するし、パワー係数は分母に直径の5乗を含むので、直径は大きい方がいいんだけど、実際には、機体の大きさ、プロペラ剛性、先端速度の限界などから直径や回転数は制限される。
効率を上げる手段としては羽根幅（羽根の翼弦長）を増やしたりするんだけど、フェザリングに取れる角度や必要なトルクの関係でこれも制限がある。
なので仕方なくというかエンジンパワー吸収の必要に迫られて、羽根数を増やす。

できることなら、羽根数が少ない方が相互干渉による損失が少ないし、第一軽くすむので少ないに越したことは無い。
直径と羽根数、羽根幅を適正に設定し、その翼型の最大揚抗比の角度で回すのが設計者の腕だけど、それだけじゃなく多翅に対応した可変ピッチ機構が多数確保できるかとか他の部分を含めて考えなくちゃならない。
そのあたり、独は多翅化よりも羽根幅と翼型の設定を取ったんじゃないかな。
ちなみに、Ta152Hの木製ペラの羽根幅が大きいのは、強度を確保するため絶対厚を取りながら設計上の翼厚比にするため。

WWIIでは、2000馬力級が当たり前になってくるのに伴って4翅が多くなったね。
大戦中、英軍機で二重反転ペラってあったっけ？　50年頃のウェストランド・ワイバンくらいしか思い出せないや。

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大戦機ではないけどシーファングが反転６枚。艦上機だからってのが理由かも。
疾風が軽量化のために小直径のプロペラを使ったためにエンジンパワーを使いこなせなかったのでは、
というのを読んだことあってさ。
ドイツ機で四枚なんてHe177くらいしか思いつかない。

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>>58
なるほど、シーファングか。

独で4翅はほとんど無いよね。
あとは、3発で中央だけが4翅という変り種、ブローム・フォス Bv138ぐらいか。

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あ、ブロームウントフォスっていえばＢｖ１５５が四枚だわ。
これも高高度戦闘機だよね。いま思いついたんだけどさ、
Ｔａ１５２Ｈの長い主翼は高高度（空気が薄い）で揚力を確保するためだよね。
スピットファイアＨＦＭｋⅥもそのために延長翼にしたとか。

プロペラも高高度になると効率落ちたりしないの？
プロペラの「翼」だよね。

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Bv155とは思いつかなかった。これはまたマイナーだねw

空気密度が下がる高高度で揚力を確保するため、翼面積の拡大と、揚力係数を向上を狙ってアスペクト比を高く（つまり細長く）する。
空気密度が低い中での飛行は徐々に迎え角が大きくなるんで、その場合も高アスペクト比の翼の方が有利になるね。
横転うんぬんの所でも書いたけど、横転性能は確かに下がる。でも、それよりも薄い空気で浮揚できることが優先ってわけだね。
第一、余裕推力や揚力の無い高高度では緩横転降下になるだけだから。

プロペラの「効率」ってのは、エンジンからもらった「パワー」を、どれだけの割合で飛行機を前進させる「有効仕事量」に変えているかという数値で、つまり「有効仕事／パワー」になる。
有効仕事は推力と前進速度の積になるので、つまり効率=推力x前進速度／パワーってことね。
ところが、推力もパワーも空気密度に比例してて、相殺されるので、”速度が同じ”であれば空気密度は効率には関係ないんだ。
密度が低いところでは、推力も出にくくなるかわり、同じ回転を得るパワーも少なくて済むんだね。
しかしながら、前進速度はプロペラが発生する推力に左右されるので、推力が下がり速度が低下すれば結果的として効率が下がったことになる。
その際に操作として変更し得るのは、プロペラの進行率（迎え角に相当）なので、可変ピッチの機構は、高度や速度の範囲が広い飛行機には重要な装備だね。

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余談だけど、プロペラ（ハブ）メーカーには
米のハミルトン・スタンダード、GM、カーチス、英のロートル、仏のラチエ、独のユンカース、VDM、伊のピアッジョとかがあった。

メーカーとか方式として現在も残っているのは、ハミルトン、ロートル、ラチエというところを見ると、
独が多翅化しなかった理由の一つとして良いハブが出来なかったってことも、もしかしてあるのかもしれないな。

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ここは非常に高高度なスレですね。＾＾

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現在の高性能ターボプロップ機としては旧ソ連のＴｕ９５があるけど
あのでかいプロペラはどこの系列の技術なんだろ？

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ベアね。プロペラ推進機の最高峰のひとつだと思う。
これを元にした旅客機(Tu-114)とあわせて、ソビエト／ロシア機で特に好きな機種だなー。

長距離戦略爆撃機としての計画のルーツは、シベリアに不時着したB-29のパクりかららしいけど、この巨大ターボプロップに強い後退翼を組みあわせる設計思想は、西側には全く無いものでツポレフOKBのオリジナルだね。
ただしNK-12開発チームには捕虜のドイツ人を多く入れてたらしくて、おそらくAV-60プロペラも(減速機やハブを含めて)クズネツォフによるものだろうから、技術は独ソ合作といったところじゃないのかなぁ。

直径5.6mのAV-60は、最高15,000馬力のエンジンの出力を、減速機で750rpmに落として回される。
巡航中の画像を見ると、速度を高くするためピッチがフルフェザーに近いほど立てられてて、これは明らかに進行率が過大で効率のピークは過ぎてるけど、エンジンのパワーが物凄いので効率が下がったとしても推力を充分補えるんだね。

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長い三枚ペラと少し短い四枚ペラって推進効率変わるんだろか？
昔Ｐ４７とＦ６Ｆのプラモ並べて「あれ、ちょっと短い」って気づいた。
ハミルトン、ロートル、ラチエだけ生き残ったのは「戦勝国」ってのもあるかも・・・

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なかなか高度な話になってきたね^^）
前述の効率の式には、プロペラ直径と回転数はあるけど羽根数の項は無いんだ。
これは「回転面」がパワーを使って前進にどの位役立っているかを見るもの。

羽根数の決定だとか翼断面を評価したりとかする時には、Activity Factorという別の作動係数を使う。
AFは、翼幅と直径の比に直径と位置半径の比を掛ける式を、位置半径20〜100％の範囲で積分した値。

このAFに羽根数を掛けた数値は、パワー吸収の尺度で、パワー係数にほぼ比例してる。
比例なので、羽根数の増加で増えた推力と回転数に必要なパワーの率はほとんど変わらない。結果「効率」は羽根数とは関係がないってことになる。

機体設計に関しては、必要な推力を規定の馬力と回転径、回転数で確保するために目標のAFを設定し、それに見合う翼断面と羽根数、進行率を定めるといった手順だね。

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知っていることならなるべく正確に書き込もうとは思うんだけど、
こんな固い話ばかりで楽しいだろか。。


戦勝国だからってこともあるかもね。
敗戦国の（特にドイツの）技術は戦利品として戦勝国が活用したんだろうね。

あと、小さいハブの現存メーカーとしてはハーツェルを忘れてたw

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みなさん、かっこえーね。

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「固い話」ではあるけどオレのみたいな直感的思いつきではなく正確な技術的学問の裏打ちのある
話だからすごくおもしろい！

「効率」は変わらないけど三枚より四枚のほうがエンジンパワーを推進力に変換しやすい、って
理解でいい？

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そう言ってもらえるとなんか助かるなぁ。

そう、(AFとか条件が同じであれば)増えた羽根数に比例してパワー吸収能力が増える。
エンジンパワーを吸収してるということはその分推力を出してるってことだけど、パワー係数と推力係数もそれに平行して増えるので、その割合である「効率」はほぼ変わらないんだ。
(「ほぼ」なのは厳密には比例してないから。多翅化は先端損失の低減という得と相互干渉の増加の損の合計で、若干損になる)

パワー係数が大きくなれば、まわす方の馬力もそれだけ増やさないとプロペラの必要トルクにエンジンが負けて回転数が落ちるので、その分効率は下がってしまう。
プロペラ直径の拡大や回転数の増大も効率向上に効き目はあるけど、ブレード先端の対気速度がM0.9を超えるほどになると衝撃失速の恐れが出始めるので、これにも限界がある。
なので、馬力や機速の変化に応じて効率を最大にするため進行率を変えるってのが可変ピッチの意味になるね。

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>>71
飛行機の設計でもやってるんですか？
詳しすぎな気がする。

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まあ詮索はいいじゃない。技術的なことに詳しい人がいるととても面白いよ。
ドイツの液冷エンジンは倒立Ｖが多いけどこのプロペラ軸が下がって大きなペラが使えない
ということで不便はなかったんだろか。
もっとも正立Ｖのグリフォンでも５枚にして対応してるんだからそこは機体設計の工夫で
なんとかなるのかな。

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>>72 一航空ファンということでOK^^)

プロペラ径もそうだけど、作り手とすれば、トラブルを避けるために脚長はなるべく短くしたいところ。
収納のためにリブや縦通材を欠く部分を、なるたけ少なくしたいからね。
それに、できれば脚のヒンジを零戦のように主翼ではなく、スピットやBf109のように胴体付近に設けたい。翼桁の設計に着地の衝撃まで考慮しなくていいから。

使用者からすると、ペラと地面の間隔や脚間は広い方が離着陸がシビアじゃなくなるので望ましく、これで結構、脚の設計は難しいよね。

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DBもマーリンも、出力軸をクランクからスパーギヤでバンク方向へずらしてるね(ギヤ比で減速も兼ねてる)
DBが中空軸で軸内砲にできたのは、位置を低まる方向にずらすことになる倒立Vだからだと思う。

V型はシリンダーヘッド辺りの幅が一番広いから、倒立でその位置を下げることで、パイロットの前下方視界をより得やすくできるんじゃないかな。
上方から降下して攻撃、上昇反復という戦法では、初めの前下方視界をより重要視したと考えると、同じメッサーシュミットのMe262の三角断面胴体もうなずけるしね。あくまで私見ですがw

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主脚の長さって重さや強度、プロペラの径、そこから飛行特性まで影響するんだね。

ところで倒立Ｖのエンジンだから軸内砲の搭載ができる、ってよく聞くけど
ヤコブレフ戦闘機って正立Vだよね？薬莢を捨てるのがやりにくいけどそれさえクリヤすれば
正立でもいいってことかな？

ところでウィキで拾ったんだけどこのハミルトン四翅つけたYAKはえらくかっこいい！

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この頃、昼休みとか夜にここで飛行機話をするのが日課になってるなw

さっきの書き込みは少々飛躍してましたが、プロペラ直径の拡大→脚長と思い至ったためでした、がそれはともかく、画像カッコいいねぇ、これはYak-3かな。
確かに、正立V12で軸内砲装備ありましたね。

大口径砲の場合、弾丸の初速を高めるために銃身を長くしなきゃいけないだろうから、砲の全長が大分長くなり、Bf109はフットバーの間までを占めてる。
なので、軸がもし位置的にもっと上なら計器盤に干渉するから正立では無理なんだろうと思ったんだけど、マーリンにしてもギヤで全高の中央付近まで下げてるし、倒立とさほど差はないのかもね。
事実このYakの例もあるわけだし。

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でも実際いろんな本でもドイツ機が倒立Ｖを好んだのはモーターカノンを使うため、って記述
がある。過給器も横に着けてまでモーターカノンを装備したがった、と。
重たい機関砲が少し高い位置に着くことが重心などの重量的バランスに影響するのかな？と
毎度の「ドシロウトな思いつき」なんですけどｗどうでしょう？

でも地面に接地してる車両なんかと違うから５０センチくらいの装備位置の高さの違いなんて関係ないかなあ。
もっと重いエンジンもそばにあるし。

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なるほど、そういう記述があるんですね。
軸内砲はプロペラ同調も一定距離での収束の必要も無いから良い方法だと思うんだけど、他にはP-39くらいしか思い出せないな。

重心位置の多少高さは、飛行安定的には横安定に若干影響があるね。
でも、設計当初から（戦闘機とあれば特に）三軸の安定微係数は慎重に取るから、装備重量が及ぼす影響は計算上折り込み済みのはず。

主翼の設計からすれば、銃砲を翼内に置くか、機首や軸内など重心付近に置くかは一長一短かな。
揚力を生む主翼そのものに重量を受け持たせれば、翼付根の曲げ応力は多少楽になりその分構造重量は軽くできるだろうし
反面、重量が分散すれば慣性モーメントが増えて、横転や旋転時など動的には不利になる。

軍側の要求と与えられたエンジンという条件の下で、どのようにデザインをまとめるかは
大きさ、翼面積、尾翼容積などなど無数の組み合わせから選び出す、設計者のセンスが大きいよね。

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もし本来モーターカノンを設置する前提で設計してるものが
設置されないと飛行性能に問題出るんでしょうか？

モーターカノンはフランスが熱心だったと思う。９試単戦のときに参考に購入したドボアチン５１０から
フランス侵攻時のモラーヌソルニエ４０６やドボアチン５２０まで液冷エンジン機はたいがいモーターカノンだよね。
あとはソ連機かあ。
ソ連機はスペックで見ると機関砲の装備数が奇数で「あ、モーターカノンかな」と思っていても
片翼だけ機関砲とか機首エンジンの周りに機関砲３門とか変わった装備方やるからなあｗ

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>>設置されないと飛行性能に問題出るんでしょうか？

そんなことはないと思いますよ。
重心位置に近くて構造に関わる物でなければ、重量が軽くなるだけなので、むしろ飛行性能向上につながるはず。

例えば、個人的に好きな機体のひとつでF-16Nだけど、本来空軍向けなのに、海軍の要請で作られたアグレッサー用の機種で
武装を下しレーダーも簡略化されて、その上F100のなかで最も強力な機種を積んで、最高にマニューバリスティックとのこと。
本来設計よりも軽量化されれば（もちろん設計強度の限界はあるにしても、その範囲内で）飛行性能は向上したり、フライトエンベロープが拡大するのが普通だね。

反対に、例えばBf109G-6。
対戦車用に主翼下に20mmガンパックを取り付けた機種で、その重量のため本来の飛行安定が崩れ、射撃で狙おうにも姿勢が揺れ続けたとのこと。
設計当初からそういった付与重量物に対して考慮されているならともかく、急造的に追加された場合は性能低下は招きやすいよね。

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それと、MS406！なるほど〜そうでしたね。
ドボワチヌもモラーヌも使っているエンジンはイスパノ・スイザ12で、軸内砲装備可能なのか。

画像のYakに使われてるのはクリモフM-105で、確かイスパノ・スイザと同じ系列と読んだことがあるなぁ。だから軸内砲が可能なんだね。

少し調べてみたところ、イスパノ・スイザ搭載＋軸内砲装備機種には、仏アルセナルVG-33、ポテーズ230、ユーゴスラビアのイカルスIK-2、ロゴザルスキーIK-3があるね。

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写真のやつは最近新造されたやつでエンジンはクリモフエンジンがないのでアリソンⅤ１７１０を載せてるそうです（機首上面に吸気ダクトあり）。
ＤＢ系やJumo系エンジン使ったメッサーの戦後生産型やイタリアの戦闘機にもモーターカノンありますね。
やはり「モーターカノン前提の設計されたエンジン」でないと補機の設置場所の問題とかあるんでしょうか？
そういえば空冷星型ってモーターカノンは装備できないんでしょうか？

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そうなんですか、アリソンと言えばP-40とかP-51の初期に積んだやつだよね。
イタリアだと、いずれもDB605搭載でマッキMC205、フィアットG55、カプロニ・レジアーネRe2005といったところ。こうやって集めてみると結構あるもんだね。

やっぱり搭載の可不可はエンジンによって決まるんだろうなぁ。
これについては良く知らないんだけど、きっとエンジンの構造が搭載前提で設計されてるんでしょう。

星形エンジンは、クランクの先に同軸で遊星ギア式の減速器が付いてるから、銃身を通すことは無理になるね。

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そういえばスペイン製のメッサーシュミットは戦後マーリン載せてるけど
モーターカノンはなしですもんね。
映画「空軍大戦略」に出てきたあれですよ。

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そうなんですか。そう言えば機種まわりが丸みを帯びてましたね。
「空軍大戦略」はLD持ってますよw プレーヤが壊れて久しく見れてないww

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カナダのホビークラフトカナダからそれのプラモ出てたんです。
スペイン製メッサーシュミットはＧ型ベースなんですが映画のために水平尾翼に支柱追加したり
してましたよ。てかそんなのも模型化しちゃうカナディアンに萌えｗ

しかしすっかり交換日記と化してますねｗｗ

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交換日記、確かにw まぁいいじゃないですかww
そんなニッチな需要にもちゃんと応えてるんですね、プラモメーカー。

それにしても、敗戦後でも作り続けられたとは、さすが「大空の軽騎兵」Bf109は名機だなぁ。
ってここはTa152のスレだったw

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ブーン＾＾

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ホビークラフトカナダは全バリエーションをキット化したらしいです。
試作機のケストレルエンジンのやつからスペイン製にユモエンジンのやつまで。
さすがにサブタイプまではなかったのだろうけど。

そういえばメッサーシュミットは海外でライセンス生産が行われたけどフォッケウルフは
されてませんね。技術的に難しいんでしょうか？それとも時期的なもんでしょうか？
トルコにはフォッケウルフも輸出されてスピットファイアと並んで運用されてたようですが
「海外生産」てのは聞いたことないんですよね。

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全モデルをキット化とは、人気あるんでしょうね。

一部、例えば過給器の排気タービンの製作などは当時としては大変だっただろうけどWWIIのレシプロの頃は、機体製造国自身でエンジンも造れた時代だったから、自国開発ができる国であれば技術的なハードルはさほどでもなかったんじゃないでしょうか。
良くは知らないけども、ライセンス生産の例が少ないのは技術以外が原因の気がするなぁ。

ジェットエンジンの時代になると開発は難しくコストも高くて、主要なものは米・英・仏・ソに限られましたよね。
飛行機の性能の半分はエンジンで決まるようなものだし、推力の大きなエンジンの供給は主要国に限られているから、現代は多国協同開発やライセンス生産が増えざるを得ないんだろうね。

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久々カキコ。

プロペラ枚数が増えることにより回転部（シャフトから先）の重量が増えて
飛行機としての加速性に影響なんて出ないのでしょうか？それともその分の重量増による
レスポンスの悪化は可変ピッチで充分吸収できるもんなんでしょうか？

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久々ですなぁw
加速性能は、馬力荷重（プロペラ枚数は吸収馬力に比例してるので、推力荷重でもいい）によるから
総重量を軽くし、馬力（推力）を増やせば加速は良くなる。この辺はクルマも同じかな。

多翅化による重量増加は、プロペラとハブのそのもの重量が増える分と、
（エンジン内のクランク軸やタービンエンジンと違ってプロペラは片持ちなので）
プロペラのイナーシャ・モーメントが増加する分それに対応して軸剛性を上げないといけないから、その増加重量の合計。
一般的に考えると、馬力荷重向上に較べてプロペラ周りの重量増のデメリットは小さいよね。

馬力荷重の目安としては、T類であればおよそ6kg/hpくらい、WWIIのレシプロ単座なら3kg/hp台かな。

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エンジンの回転数はスロットル開度だけで決まる一方、プロペラの効率は機速や高度に左右されるので、
効率を最大に保つためには、機速や高度に応じてプロペラの回転数を上げ下げしないといけない。
でも、何千馬力ともなると変速機っても無理なので、調速器と可変ピッチを組み合わせた定回転プロペラで、一定のプロペラ回転数（エンジン回転数）を保つようにする。
前述のように、ペラ先端の衝撃失速による制限もあるしね。
可変ピッチ機構にもいろいろあってそれにより仕組みや操作は違うだろうけど、例えばハイドロマチックだと、調速器のスプリングのテンションを調整して回転数をセットできる。

レスポンスと言われると、空戦とかの忙しい機動の時には効率云々言ってられないので、もちろんスロットル操作でエンジン回転数そのものを変化させるよね。

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そういえばハ４５エンジンの性能をフルに発揮するためには戦前から使い続けてきた
ハミルトン系のペラではダメで陸軍はラチエ、海軍はＶＤＭを使っていましたね。
どういう部分で適、不適がでてくるんでしょうか？

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大戦前ハミルトンのプロペラが輸入できなくなったので、窮した日本は友好国ドイツのVDMと、
WWI敗戦国フランスのラチエから急遽入れて間に合わせたと、以前何かで読みましたよ。

可変ピッチプロペラの初の実用化は、1933年のボーイング247の最終型（D型）に装着したハミルトンの2段式で、
ちょうどその頃はドイツ再軍備直前とか、世界がキナ臭くなり始めてたから、米側が戦略物資と考えて輸出を差し止めたんじゃないのかな。
適不適というよりも、きっとそういった事情なんでしょう。

ちなみに、ダウティ・ロートルやハミルトン・スタンダードは油圧作動式、VDMは機械作動、ラチエはモータを使う電気作動だね。

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急いで書いて間違えた。WWIで仏は連合国で戦勝国側でしたねm

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カールハルトゲ大佐機?

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おじゃ〜ん。＾＾

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はひゃあ〜ん。＾＾

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高田のバカがうざい

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こういう「美少女擬人化萌え」ってのは未だによくわからん・・・

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