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本文

CHAPTER 20

1          There are two main things that make aircraft engineering difficult: the need to make every component as reliable as possible, and the need to make everything as light as possible.  The fact that an airplane is up in the air and cannot stop if anything goes wrong makes it perhaps a matter of life or death that its performance is absolutely dependable.

2          Given a certain power of engine and, consequently, a certain fuel consumption, there is a practical limit to the total weight of aircraft that can be made to fly.  Out of that weight, as much as possible is wanted for fuel, radio navigational instruments, passenger seats, or freight room, and of course, the passengers themselves or freight itself.  So the structure of the aircraft has to be as small and light as safety and efficiency will allow.  One of the designers must calculate the normal load that each part will bear.  This specialist is called the “stress man.”  Also, as precautions against errors in manufacture, accidental damage, etc., he takes account of any unusual stress that may be put on the part.

3          The stress man’s calculations go to the actual designers of the parts, and they must make them as strong as the stress man says they need to be.  One or two samples are always tested to prove that they are as strong as the designer intended.  Each separate part is tested, then a whole assembly — for example, a complete wing, and finally the whole airplane.  When a new type of airplane is being produced, normally only one of the first three built will actually be flown.  Two will be destroyed on the ground in structural tests.  The third one will be tested in the air.

4          Two kinds of tests are carried out on the ground.  The first is to find the resistance to loading of the wings, tail, etc. until they reach their limits and collapse.  The other test is for fatigue.  For this kind of test, relatively small loads are applied thousands of times.  Each may be well under what the structure could stand as a single load, but many repetitions can result in collapse.  One form of this test is done on the passenger cabin.  It is filled with air at high pressure, as if for high-altitude flying.  It is completely submerged in a large tank of water while the test is going on.  The surrounding water prevents the cabin from bursting like a bomb if there is a failure.

5          When a plane has passed all the tests, it can get a government certificate of airworthiness, without which it is illegal to fly, except for test flying.

6            Making the working parts reliable is as difficult as making the structure strong enough.  The flying controls, the electrical equipment, the fire precautions, etc. must not only be light in weight, but must work both at high altitudes where the temperature may be below the freezing point and in the hot air of an airfield in the tropics.

7          To solve all these problems the aircraft industry has a large number of research workers, with elaborate laboratories and testing facilities, and new materials with which the strength in relation to weight can be constantly improved.

訳文

CHAPTER20

 

全訳

1 航空機工学を難しいものにしている2つの重要なことがある。すべての部品をできる限り信頼性の高いものにする必要性と,すべてのものをできる限り軽くする必要性である。航空機は空中にあり,何か調子が悪くなっても停止することはできないという事実のために,その性能が絶対に信頼できるということが死活問題となるかもしれない。

2 一定のエンジンの出力と,その結果として一定の燃料消費量を考慮に入れると,空を飛べる航空機の総重量には事実上の限界がある。その重量(=航空機の総重量)以外に,燃料,無線航法計器,客席や貨物室,そしてもちろん乗客や貨物自体のためにも,できる限りの重量(を確保すること)が必要とされる。従って,航空機の構造は,安全性と効率が許す限り小さくて軽くなければならない。設計者の1人は,各部品が耐えることになる標準的な荷重を計算しなければならない。この専門家は「ストレスマン」と呼ばれている。そしてまた彼は,製品の誤差,偶発的な損傷等に対する予防策として,その部品にかかるかもしれないあらゆる異常な圧力を考慮に入れる。

3 ストレスマンによる計算結果は,実際に部品を設計する人に送られ,彼らは,部品を,ストレスマンが必要であると示すのと同じだけの強度にしなければならない。設計者が意図したのと同じだけの強度があることを証明するために,1,2個の見本が常に検査される。1つ1つ別々の部品が検査され,次に組み立てられた部品全体,例えば完全に組み立てられた翼,そして最終的には航空機1機まるごと,が検査される。新型の航空機が作られている場合,通常,最初に組み立てられた3機のうちの1機だけが飛ばされることになる。2機は,構造検査において地上で破壊されることになる。3機目は,上空で検査されることになる。

4 地上では2種類の検査が実施される。最初の検査は,限界の荷重に達して壊れるまで,主翼や尾部等にかかる荷重に対する耐久力を調べるものである。もう1つの検査は,疲労に関するものである。この種の検査のために,比較的小さな荷重が何千回も加えられる。それぞれの荷重は,その構造物が1回の荷重として耐えられるものをかなり下まわっているかもしれないが,何度も繰り返されると(その構造物が)壊れることもあり得る。この検査の1つは,客室に対して行われる。まるで高高度飛行のためにそうなっているのかのように,客室は高圧の空気で満たされる。検査が行われている間,巨大な水槽の中に完全に沈められる。周囲の水が,もし失敗した時に,客室が爆弾のように破裂するのを防いでくれるのだ。

5 航空機がすべての検査に合格すると,政府からの耐空証明書が得られるが,それがなければ,テスト飛行を除いて,飛行することは違法となる。

6 可動部分を信頼性の高いものにすることは,構造を十分に強度のあるものにするのと同じくらい難しい。飛行制御機器,電気装置,火災予防装置等は,重量が軽いだけではなく,気温が氷点下となるかもしれない高高度においても,熱帯地方にある飛行場の熱気の中でも,作動しなくてはならない。

7 これらすべての問題を解決するために,航空産業では,複雑な設備をもつ研究所や検査施設を設けて多くの研究者を擁し,重量に対する強度を絶えず改善することができる新素材を抱えている。

 

要約

航空機のすべての部品は,信頼性が高くかつ軽くなければならない。組み立てられた航空機は,大きな荷重にも,繰り返される小さな衝撃にも耐えられなければならない。航空産業は,課題解決のために努力している。(98字)

 

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