零戦21型 プロフィール機
標準塗装/ラバウル迷彩


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設計
このプロフィール機は、空冷エンジンのプロペラ機の特徴である、円形の機首カウリングを立体的に表現しました。 空気抵抗が紙飛行機の飛行性能を悪化させるため、本来は平面的にすべきところですが、 1/72スケールモデルのような楽しみ方もしたいので、あえてワンポイントだけ立体化しています。 胴体は軽量化のため、できるだけ薄い構造にしています。 機首から水平尾翼前縁にかけて胴体の中心を貫く、棒状の主軸に全体の強度を持たせ、 その主軸をはさむ左右の紙一枚ずつで、実機と同じ側面形を表現しています。

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立体化した機首カウリングは、空気抵抗が増えないように、内部は空っぽです。

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主翼は実機と同じ外形です。その断面を「へ」の字に折り曲げてキャンバーを付け、揚力と強度を増しています。 「へ」の字の頂点の位置と高さは、翼弦長の前縁から40%の位置、翼弦長の3%の高さとしました。
水平尾翼も実機と同じ外形ですが、紙飛行機に必要な安定性を得るため、 面積を主翼面積の36%まで一回り大きくし、それに伴い全長も延びました。 二宮氏の著作「日本で生まれ育った高性能化飛行機」の計算式より算出した水平尾翼容積比 Kh=0.83となり、 同じく最適な重心位置を求めるグラフより、主翼前縁からの重心位置 CG%=65%となりました。 二宮氏の著作で推奨されている、優れた滞空性能を得るための水平尾翼容積比と比べると、 このプロフィール機は主翼と水平尾翼の間隔、および水平尾翼面積が小さいことになりますが、 できるだけ実機に似せたいので、このまま最適な重心位置 CG%=65%をめやすとして、機体の工作と調整を進めました。

垂直尾翼は実機と同じ外形です。そのままでも拡大した水平尾翼の面積の1/4となり、一般的なめやすの通りになりました。

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主翼の上反角は実機より大きめにとり、ローリングや横滑りに対する安定性を高めています。 主翼と水平尾翼の取付角度は、完成時には両方ともゼロですが、水平尾翼の前縁を少しねじり下げることで、 主翼の迎角よりも、水平尾翼の迎角が小さくなるように調整します。 また、水平尾翼にもキャンバーを少しつけ、揚力尾翼として機体を浮揚させる役割を持たせています。 これらの調整により、テスト飛行における最終的な重心位置は、主翼前縁から60%の位置に合いました。

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空冷エンジンのプロペラ機は、実機の機首には重いエンジンがあるため、主翼中央で重心が合います。 しかし、紙飛行機にはエンジンがないため、そのままでは機体後方が重くなります。 重心を合わせるには、機首におもりを多く積み込む必要がありますが、機体が重くなってしまいます。 そこで飛行時のみ、機首おもりを前方へ引き出すからくりにしました。 軽いおもりでも、てこの原理でバランスがとれるだけでなく、 着地時のショックを和らげ、立体化した機首カウリングの破損を防ぐ効果もあります。 飛行時以外は機首おもりをカウリング内部に押し込み、もとの実機に近い外見に戻します。

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ディスプレイスタンドとして、主脚と落下増槽も作りました。機体を乗せて、プラモデルのように飾ることもできます。 飛ばす部分ではないため、胴体側タイヤカバーや空気取入口も加え、カウリング周辺をディティールアップしました。

(改修 2025年6月20日) 軽量化のため、各部ののりしろを3ミリの幅に縮めました。

(改修 2025年12月15日) この零戦シリーズは最初に作ったもので、まだ粗削りだった3つの部分を手直ししました。 まず、水平尾翼の拡大により後退していた垂直尾翼の取付け位置を5ミリ前進させ、 長くなっていた胴体後半も、実機に近い長さに戻しました。 また、ディスプレイスタンドとしての主脚は、三つに折り合わせて補強しつつ、 主翼の上反角が10度の時に適正な長さとなるように調整しました。 最後に、機首カウリングを胴体に貼付けるののりしろ周辺を、テキサン/ハーバードシリーズと同じ構造にして補強しました。

実機について
零戦は1939年に初飛行し、1940年での日中戦争での初陣から1945年の太平洋戦争が終わるまで、 日本海軍の主力戦闘機として活躍しました。 零戦21型の卓越した旋回性能と航続距離は、1000馬力級エンジンの戦闘機として極限まで性能を引き出すため、 徹底的な軽量化に伴い防御力と制限速度を低くおさえる、トレードオフの上に成り立っておりました。 1941年から1942年にかけて太平洋戦争の緒戦では、 ヨーロッパ方面に戦力を割いていた連合軍に対する日本軍の戦略的奇襲効果と、練度の高い搭乗員により、 質、量ともに優勢な零戦は、同じ1000馬力級エンジンの連合軍の戦闘機を圧倒し、 広大な太平洋の制空権を握って日本軍の快進撃を支えました。

標準塗装
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ラバウル迷彩
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作り方

    (機体)
    作業工程は大まかに主翼と胴体の2つに分かれます。 まず主翼から始め、次に胴体を仕上げた後、再び主翼に戻ってキャンバーと上反角をつけ、 最後に主翼を胴体に貼り付けて完成します。

  1. 主翼
    はじめに、主翼前縁から突き出ている部分を主翼下面の方へ折り、貼り合わせる。
    いったん主翼を平らに置いて、のりをよく乾燥させる。

    ※その間に(2)胴体内側 主軸〜(12)垂直尾翼まで進んだ後、(1)主翼に再び戻り、 以下の主翼にキャンバーと上反角をつける。

    まず、主翼が歪んでいないことを確認し、主翼中央の青い実線に切れ目を入れる。

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    続けてキャンバーをつける。まず、主翼を裏返す。
    次に、貼り合わせた主翼下面の後縁に沿って、定規をあてて弱い折り目をつける。 主翼中央から日の丸の手前まで、貼り合わせた主翼下面の後縁が、そのままキャンバーの頂点と長さのガイドになる。
    翼端はそのままでも失速を防ぐねじり下げの状態になる。
    「へ」の字のキャンバーの高さは翼弦長の3%で1.2ミリになる。 キャンバーを高くし過ぎず、左右均等にする。 主翼キャンバーが高いと、主翼の揚力が水平尾翼の揚力に比べて過大になり、機首おもりを重くする必要がある。 また、空気抵抗も増えるため速度が低下し、左右均等でなければ直進せず飛行性能が低下する。

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    主翼に上反角をつける準備として、 (5)(6)胴体左右の主翼のりしろの凹凸を、はさみの刃など固い道具でつぶし、平らにならす。
    さらに、主翼中央の青い点線に沿って上反角を付ける。 上反角のめやすは、実機のイメージに合わせて最低限、翼端がキャノピーと同じくらいの高さになる10度とするが、 紙飛行機のローリング安定性のためには、これよりも大きい15度ぐらいが望ましい。

  2. ※(13)主翼 下面補強へ進む。

    ※以下、(1)主翼ののりを乾燥させている間に作る、胴体のパート。

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  3. 胴体内側 主軸
    点線に沿って二つに折り、貼り合わせる。

  4. 機首内側 主軸補強
    点線に沿って三つに折り、貼り合わせる。続けて中央の点線で二つに折る。
    (2)胴体内側 主軸の先端を補強するようにおおい、貼り付ける。

  5. 胴体内側 主翼取付け部
    点線に沿って二つに折り、貼り合わせる。上下の向きは直線の側が上、主翼キャンバーに沿って細くなる側が下。

  6. 胴体左側面
    機首の上下のカウリングのりしろと、中ほどの胴体のりしろとの間にある、2本の青い実線に切れ目を入れる。 続けて青い点線に沿って折り目をつける。
    主翼のりしろ中ほどの青い実線に切れ目を入れる。 続けて主翼のりしろを「へ」の字のキャンバーに沿って、外側に向かって折り目をつける。
    水平尾翼のりしろを、外側に向かって折り目をつける。
    (2)胴体内側 主軸と(4)胴体内側 主翼取付け部を、 のりしろに干渉しないように、仮組みしてから貼り付ける。

    (貼り付ける位置)
    • (2)胴体内側 主軸:胴体先端から水平尾翼のりしろ折り目までを結ぶ線
    • (4)胴体内側 主翼取付け部:胴体の主翼のりしろのキャンバー前半分の折り目に沿った線。 上下の向きに注意。

  7. 胴体右側面
    機首の2本の青い点線に沿って折り目をつける。
    主翼のりしろ中ほどの青い実線に切れ目を入れる。 続けて主翼のりしろを「へ」の字のキャンバーに沿って、外側に向かって折り目をつける。
    水平尾翼のりしろを、外側に向かって折り目をつける。
    (5)胴体左側と左右対称になるように、仮組みしてから貼り合わせる。 その際、後で(12)垂直尾翼を挿し込む部分にはのりを付けず、開けるようにしておく。
    (5)胴体左側の機首中ほどののりしろを、(6)胴体右側へ回り込むように貼り付ける。

  8. 機首外側 主軸補強
    点線に沿って三つに折り、貼り合わせる。続けて中央の点線で二つに折る。
    (5)(6)胴体左右の先端を補強するようにおおい、貼り付ける。

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  10. 機首 おもり
    黒いプロペラシャフトと白いプロペラスピナーが一体になっており、飛行時の重心を合わせるおもりの機能がある。
    プロペラシャフトを(2)胴体内側 主軸の太さに合わせて丸め、ほどけないように貼り合わせる。 おもりを抜き差ししやすく、かつ着地時の衝撃ですぐ外れないように、きつさを調節する。 最初はわずかにゆるめに作り、その内側に1〜2周、必要なだけ貼り足すとよい。
    プロペラスピナーは巻き付けてテープで仮止めしておき、テスト飛行でおもりの重さが決まってから貼り合わせる。

  11. 機首 カウリング
    青い点線に沿って内側に折り、貼り合わせる。 カウリング内側の余白はマジックで黒く塗りつぶし、紙の白い切り口も黒くリタッチすると、美しく仕上がる。
    スティックのりの曲面などを使って、丸く曲げぐせを付ける。
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  13. 機首 カウリング下部
    丸めた(9)機首 カウリングに、(10)機首 カウリング下部を貼り付けてつなぎ合わせる。 その際、機首カウリング下部の青い点線から先の部分は、貼り付けずに残しておき、前方へ出したままにする。
    (9)機首 カウリングを(5)(6)胴体左右の機首上下のりしろに貼り付ける。
    残しておいた(10)機首 カウリング下部の青い点線から先を、 (5)(6)胴体左右の機首下のりしろに、かぶせるように貼り付ける。
    マイナスドライバーの先端にスティックのりをすくい、貼り合わせる部分にピンポイントで塗り込み、 手芸用の小さい丸型ペンチで押さえると作りやすい。
    黒いカウリングは、紙の白い切り口をマジックで黒くリタッチすると、美しく仕上がる。

  14. 水平尾翼
    まず、(5)(6)胴体左右の水平尾翼のりしろの凹凸を、はさみの刃など固い道具でつぶし、平らにならす。
    次に胴体が曲がったり、ねじれていないか確認し、まっすぐに直す。
    水平尾翼を中心線に沿って、水平に貼り付ける。

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  16. 垂直尾翼
    まず、垂直尾翼の裏面に方向舵の線を、表面の線を透かして見ながら描き込む。 ラバウル迷彩では、他の部分と同じように、淡い緑の迷彩を周囲に余白を残しながら塗る。
    次に垂直尾翼のりしろを、左右交互に折る。
    最後に垂直尾翼の前端と後端を、(5)(6)胴体左右の貼り合わせずに残しておいた部分に挿し込み、貼り合わせる。 マイナスドライバーの先端にスティックのりをすくい、 胴体左右内側の貼り合わせる部分に塗り込むと美しく仕上がる。
    垂直尾翼のりしろを、(11)水平尾翼の中心線に沿って、垂直に貼り付ける。

  17. ※ここまでで胴体は完成。(1)主翼に再び戻り、主翼にキャンバーと上反角をつける。
    その後、(13)主翼 下面補強へ進み、最後に主翼を(5)(6)胴体左右に貼り付ける。

  18. 主翼 下面補強
    (1)主翼下面のキャンバー前半分に、(13)主翼 下面補強を貼り付ける。 上反角の大きさに応じて左右に開いた部分を補強するように貼り付ける。
    まず、細長い部分を点線に沿って二つに折り、主翼下面の左右に開いた部分を埋めるように、三角形にカットする。
    三角形の部分と主翼下面 補強を重ね合わせ、主翼下面に貼り付ける。 この時点でキャンバーと上反角が固定され、変更はきかなくなる。

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    最後に主翼を(5)(6)胴体左右に貼り付ける。 主翼の中心線が胴体に沿って、キャンバーの折り目が胴体と直交するように、左右均等に貼り付ける。

  19. 機首 おもり先端
    テスト飛行でおもりの重さが決まってから、テープで仮止めしていた(8)機首 おもりを貼り合わせる。
    次におもり先端を貼り付け、余った部分をはさみで切り取る。 着地の衝撃で傷みやすいので、補強のため2枚重ねておく。

  20. (ディスプレイスタンド)
  21. 胴体下部
    外側の点線に沿って上方に折り、主翼下面のキャンバーにフィットさせる。
    続けて中央の点線に沿って、上反角に合わせて折り目をつける。

  22. 左右主脚
    点線に沿って三つに折り、貼り合わせる。続けて外側の点線で下方へ折る。
    中央の点線で上反角に合わせて折り目をつける。
    (15)胴体下部の点線に沿って貼り付ける。

  23. 落下増槽
    左右を貼り合わせる。(15)胴体下部の点線に沿って貼り付ける。

  24. 胴体側タイヤカバー
    まず、左右タイヤカバーの根元に折り目をつける。次に中央に上反角に合わせて折り目をつける。
    最後に(15)胴体下部に貼り付けた(16)左右主脚の中央に重ねて貼り付ける。

  25. 主脚カバー右側
    主脚基部の小カバーを点線に沿って外側に折り、主脚カバー本体を(16)左右主脚の右外側に貼り付ける。

  26. 主脚カバー左側
    主脚基部の小カバーを点線に沿って外側に折り、主脚カバー本体を(16)左右主脚の左外側に貼り付ける。

  27. 左右タイヤ内側
    (16)左右主脚の左右タイヤ内側に貼り付ける。

  28. (ディティールアップ)
  29. 胴体 空気取入口
    この部品を使う向きは、青い実線の切取り線が内側になる。
    まず、空気取入口のとがった後ろ側の先端にある、小さな三角形ののりしろを内側に折る。
    次に空気取入口の中ほどの、青い実線に切れ目を入れる。
    縦に半分に割った釣鐘型になるように半円形に丸め、内側の重なった部分を貼り合わせる。
    空気取入口ののりしろを(15)胴体下部の先端に貼り付ける。
    マイナスドライバーの先端にスティックのりをすくい、 貼り合わせる部分にピンポイントで塗り込むと作りやすい。

  30. 機首 空気取入口
    青い点線に沿って折り目をつけ、四角く貼り合わせる。
    (9)機首 カウリング内側、(10)機首 カウリング下部の上に貼り付ける。
    マイナスドライバーの先端にスティックのりをすくい、 貼り合わせる部分にピンポイントで塗り込むと作りやすい。

  31. 搭乗員・救命胴衣
    搭乗員前面の足元は、ブーツ外側の縦の線に切れ目を入れ、地面ののりしろとする。
    搭乗員が自立するように、前面、背面の足元を青い点線に沿って外側に折り、地面とする。
    搭乗員前面、背面を貼り合わせる。
    お好みで救命胴衣前面、背面を搭乗員に貼り付ける。肩と股のベルトの線が、体にフィットするように調整する。
    紙の白い切り口を茶色の色鉛筆でリタッチすると、美しく仕上がる。

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飛ばし方
まず、基本的な考え方は「紙飛行機のはなし」より 紙飛行機の飛ばし方 をご参照ください。

このプロフィール機についての補足説明:

軽量化と補強
何回も飛ばしても傷まない頑丈な部分は、少し強度を落として軽量化できる余地があります。 逆に、飛ばしているうちに傷んでくる部分は、なるべく補強をしておきます。 材料は用紙の余白から現物合わせで切り出します。 その際、紙の曲がりに対して強い方向を、機体の前後方向、主翼の左右方向に合わせます。 ここではプリンタ用紙の長辺が、紙の強い方向としております。


プロフィール機データ

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重量計測には、吉田英一さんの「切り抜く科学工作シリーズ」より「 精密天秤 やじろべえ01(ゼロワン) 」を使わせて頂きました。

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試作1号機から作った全機を航空母艦の飛行甲板に並べました。
このページの飛行甲板は「 紙模型工房 」さんの「大日本帝国海軍航空母艦・飛行甲板 1/144スケール」を拡大して使わせて頂きました。

(完成 2025年4月24日)
(改修 2025年6月20日 のりしろ縮小)
(改修 2025年12月15日 胴体後部の短縮、主脚の補強、全体的な手直し)

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Hideyuki Kikuchi (gotha@ops.dti.ne.jp)