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[[File:First flight2.jpg|thumb|推進式を採用した[[ライトフライヤー号]]]]
'''推進式'''('''すいしんしき'''、または'''プッシャー式'''、Pusher configuration)とは、[[航空機]]において[[プロペラ]]や[[ダクテッドファン]]が機体後部に設置されている形式<ref>Such as Propeller-Driven Sleighs {{cite web |url=http://www.aqpl43.dsl.pipex.com/MUSEUM/TRANSPORT/propsleigh/propsleigh.htm |title=Archived copy |accessdate=2008-09-10 |deadurl=no |archiveurl=https://web.archive.org/web/20110710222219/http://www.aqpl43.dsl.pipex.com/MUSEUM/TRANSPORT/propsleigh/propsleigh.htm |archivedate=2011-07-10 |df= }} or [[Aerosani]]</ref>。プロペラの回転によって生ずる空気の流れは機体を"押し出す"形になる。これに対して[[牽引式 (航空機)|牽引式]](トラクター式、Tractor configuration)では、プロペラが機体前部に設置されるため機体を"引っ張る"形になる。

== 概要 ==
世界初の有人動力飛行を達成した[[ライトフライヤー号]]や[[ユージン・バートン・イーリー]]によって初めて艦上からの離陸に成功した[[カーチス モデルD]]など、初期の航空機の多くは推進式であった。

後述するように推進式のメリットとデメリットの多くは表裏一体であり、デメリットの解消がメリットの減少に繋がっている。また機銃の搭載位置というアドバンテージもほどなくして新技術で解決されており、サイズと用途によっては不利となることもある。プロペラ機は航空機の歴史を通して推進式が主流だったのはライトフライヤー号の飛行から数年であり、そもそも航空機においては潜水艦や船舶においてプロペラ(スクリュー)を後部に配置することに比べ効果は少ないという意見もある<ref>{{citation |title=ASK DJ Aerotech Question |work=DJ Aerotech Electrics Soaring and Accessories |date=14 February 2007 |last=Don Stackhouse |url=http://www.djaerotech.com/dj_askjd/dj_questions/pushtractor.html |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20111121030726/http://djaerotech.com/dj_askjd/dj_questions/pushtractor.html |archivedate=21 November 2011 |df= }}</ref>。

単発の[[飛行艇]]、[[モーターグライダー]]、[[エンテ型]]、先尾翼機は推進式が多い<ref name=kore_p184>p184 これだけ航空力学</ref>。特に単発の飛行艇はプロペラを水面から離すため、[[スーパーマリン・ウォーラス]]のようにエンジンごと機体上部に配置する設計の機体が主流であり、小型機ではさらに推進式とした機体が複数存在する([[リパブリック RC-3 シービー]]、[[SIAI-マルケッティ FN.333]]、{{仮リンク|コロニアル スキマー|en|Colonial Skimmer}}、{{仮リンク|グッドイヤー ダック|en|Goodyear Duck}}、[[:en:ICON A5|ICON A5]]など)。
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第一次世界大戦初期において、[[イギリス]]ではプロペラの回転域を通過させて前方に射撃する手段を持たなかったため、推進式の航空機([[ヴィッカース F.B.5]] ガンバス、[[ロイヤル・エアクラフト・エスタブリッシュメント|王立航空機廠]](RAF) [[RAF F.E.2|F.E.2]]、[[エアコー]] [[エアコー DH.2|DH.2]]など)が好まれたが、プロペラ同調装置が広く採用された結果、推進式のほとんどの利点は失われた([[ドイツ]]では早期にプロペラ同調装置が開発されたためこの傾向はない)。

牽引式が支持されるようになった。戦後、推進式は絶滅するまでには至らなかったが、新規に開発される航空機では少数派となってしまった

単発・推進式の航空機では、エンジンは機体のナセル後部中心線上に配置される。このような機体では、いわゆる胴体と呼ばれる部分を持っておらず、尾部はプロペラのクリアランスを確保するために枠構造、またはテイルブーム([[AGO C.II]]や[[閃電]]の様に)となっている。

1930年代、[[スーパーマリン・ウォーラス]]([[水上機]])は推進式を採用した。また、ショート S.19 シンガポールのように大型の多気筒エンジンを搭載した場合には、牽引式と推進式を組み合わせた[[プッシュプル方式 (航空機)|プッシュプル方式]](push-pull configuration)が引き続き採用された。極端な例としては、[[コンベア]] [[B-36_(航空機)|B-36]]がある。この機体はこれまで[[アメリカ合衆国|アメリカ]]で運用された爆撃機の中でも最大級の大きさで、P&W R-4360星型エンジンを6基、推進式に配置した。しかしそれでもパワーが不足ぎみであったため、更にB-36Dでは[[ゼネラル・エレクトリック|GE]] J47 ターボジェット4基(2対)を追加し、合計10基のエンジンを推進式配置することになった。また、[[震電]]や[[サーブ 21]]ではジェットエンジンが利用できない段階であったにも関わらず、推進式で開発された。
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== 利点 ==
推進式では牽引式に比べ胴体が短くて済み、尾翼は胴体下部から伸びたブームか枠だけの尾部に取り付けることで<ref>p184 これだけ航空力学</ref>機体重量を減らすことが出来る<ref>{{citation |title=Aircraft Design: A Conceptual Approach, |first=Daniel P. |last=Raymer |publisher=AIAA |page=222}}</ref>。特に[[エンテ型]]では尾部自体が不用となり胴体は操縦席とエンジンルームだけとなり、機首に搭載する物がなければ、[[ジャイロフルーク SC 01 スピード・カナード|ジャイロフルーク SC 01]]のように操縦席を機首先端付近まで送りさらに胴体を短縮する設計も可能である。

機首にエンジンが無いため形状を空力的に最適化することができる<ref name=kore_p184 />。単発機でも操縦席前方にプロペラが無いため視界が良好となる<ref name=CT2015_umeda>[http://hflab.k.u-tokyo.ac.jp/papers/2015/CT2015_umeda.pdf 電動スカイカーにおけるラダー操舵による走行安定化制御法に関する基礎検討] - [[宇宙航空研究開発機構]]</ref>ため、[[エジレイ オプティカ]]や[[:en:Seabird Seeker|Seabird Seeker]]など観測機に採用されている。

尾翼に[[スリップストリーム]](プロペラ後流)が当たる設計の場合、直接当たるので[[昇降舵]]と[[方向舵]]の効きが良くなり<ref name=kore_p184 />、エンジンを後部に搭載し尾翼までの距離が短いことは重心が後ろに移動するため、昇降舵の操作量が少なくなり反応が機敏になる<ref name=yokuwakaru_p70>p70 よくわかる航空力学の基本</ref>など、運動性能を重視する戦闘機には向いた特性となる。

胴体が短いため[[:en:Weathervane effect|風見鳥効果]]は少なくなるが、離陸滑走中の横風には敏感ではないというメリットもある<ref>{{citation |url=http://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1992/1992%20-%201611.html |title=Grob tests highlight exhaust problem |journal=Flight International |date=24–30 June 1992 |page=11 |deadurl=no |archiveurl=https://web.archive.org/web/20110520124243/http://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1992/1992%20-%201611.html |archivedate=20 May 2011 |df= }} Flight test : Low sensitivity to crosswind gusts and turbulence is another outstanding feature.</ref><ref>''Flight test Results for Several Light, Canard-Configured airplanes'', Philip W. Brown, NASA Langley Research Center, Pusher Airplane Evaluation (VariEze), Flying Qualities : Directional control during take-off roll is quite easy, even with a strong, gusty crosswind.</ref>。

単発の牽引式では常に主翼や垂直尾翼にプロウォッシュ(螺旋状の気流)が当たり効率が落ちる<ref name=CT2015_umeda />ことに加え、垂直尾翼が気流で押されて機首が左に向く現象が発生し<ref name=Propeller_Effects304_307 />低速時に出力を上げると[[ピッチ]]と[[ヨー]]の制御に強く影響する<ref>[http://www.cfijapan.com/study/html/to199/html-to125/107e-3_slipstream.htm Basic Aerodynamics Term 基本的な航空力学の用語]</ref>ため、離陸時にはバランスを取るための当て舵操作が必要となり<ref name=Propeller_Effects304_307 />、垂直尾翼を[[ローリング|ローリング軸]]から僅かに傾けて取り付ける、エンジンのプロペラ軸を僅かに右に傾けるなどの調整が行われるが、完全には消えない<ref>[https://alphaaviation.aero/ja/kiji/gakko-kiji/42831]</ref>。

[[ルータン ロング・イージー]]や[[XB-42 (航空機)]]のようにプロペラが機体後端にある設計の場合、胴体周りに流れるプロウォッシュの影響はなく、ほぼ全てが推進力となり効率が上がる<ref name=Propeller_Effects304_307>The Design of the Aeroplane, Propeller Effects, p304-307</ref>。

機体に[[スリップストリーム]](プロペラ後流)が当たらない場合は振動が少なくなるため、機内の騒音が軽減される<ref name="AVweb27Apr10">{{cite news |url=http://www.avweb.com/avwebbiz/news/Naples_Targets_Piaggio_Noise_202459-1.html |title=Naples Targets Piaggio Noise |accessdate=13 December 2011 |last=Niles |first=Russ |date=13 December 2011 |work=AVweb}}</ref>。旅客機では大きなメリットであるため、[[ピアッジョ P.180 アヴァンティ]]ははT字尾翼を高くすることで尾翼にも当たらない設計とし、静粛性をセールスポイントの一つとした<ref name="AVweb27Apr10" />。

初期の戦闘機は後部に機銃手を乗せて敵機と並行して銃撃するか、プロペラに当たることを前提に金属製のガードを付けて機首に搭載する([[モラーヌ・ソルニエ L]])など不完全なものであった<ref>p26 戦闘機と空中戦の100年</ref>。推進式であれば機首に機銃を搭載してもプロペラに当たらないため、敵機の後ろについて追撃することができた<ref>p22 戦闘機と空中戦の100年</ref>。これにより本格的な[[格闘戦]]が可能な[[制空戦闘機]]が誕生した<ref>p26 戦闘機と空中戦の100年</ref>。

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File:Malle Gyroflug Speed Canard 01.JPG|操縦席とエンジンルームだけで構成されたジャイロフルーク SC 01の胴体
File:Seabird SB7L-360A Seeker 2 Bundaberg Vabre.jpg|細いブームの先端に尾翼を設置した[[:en:Seabird Seeker|Seabird Seeker]]
File:RQ-2B pioneer uav.jpg|2本のブームを水平尾翼で繋いだ[[RQ-2 パイオニア]]
image:rutan.long-EZ.g-wily.arp.jpg|[[ルータン ロング・イージー]]
File:Airco D.H.2 ExCC.jpg|機首に機銃を搭載した[[エアコー DH.2]]
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== 欠点 ==
離陸時の機首上げ動作では地面とプロペラのクリアランスが少なくなるため、地面と接触しないような対策が必要となるが、

* [[降着装置]]を長くする - 重量と搭載スペースが増加する。
* ローリング軸からずらす - モーメントが発生し上下のバランスが崩れる。
* プロペラ経を小さくする - 推進力が落ちる。
* 浅い機首上げ角度で離陸する - より長い滑走路が必要となる。

など、それぞれデメリットがある。

エンテ型では

[[震電]]では降着装置を長めに設計していたが、テストでの離陸滑走中、機首を上げ過ぎてプロペラ端を地面に接触させる事故を起こしたため、側翼(主翼に付けられた垂直尾翼)の下部に車輪を付けている。

牽引式ではプロペラ後流が主翼に当たる部分で揚力が増すため、離陸時に滑走距離を短くできる<ref name=yokuwakaru_188>p188 よくわかる航空力学の基本</ref>が、推進式では主翼に後流が当たらないため恩恵はない。また尾翼に後流が当たらない設計では[[昇降舵]]と[[方向舵]]の効きは牽引式より弱くなる<ref name=yokuwakaru_188 />。

単発機で胴体上部にプロペラを設置する場合はプロペラ径を大きくできない<ref name=kore_p184 />が、プロペラ径を小さくすると推進力が落ちるため、プロペラ軸を上にずらしドライブベルトなどで駆動する([[:en:Technoflug Piccolo|Technoflug Piccolo]])、エンジンごとマスト状の構造物に載せる([[:en:Lake Renegade|Lake Renegade]])など高さを稼いだ機体もあるが、動力の伝達機構にはメンテナンスが必要となり、構造物は重量と空気抵抗が増加する。

主翼にエンジンを設置する場合には主翼を[[ガル翼]]としてエンジンの位置を高くする設計があり、この形式を採用した[[:en:Piaggio P.166|Piaggio P.166]]は広告でアピールしていた<ref>[https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1980/1980%20-%202649.html?search=Pusher%20configuration ]</ref>。ただしガル翼で高くなるのは片側1カ所であり双発機にしか使えない。

動力装置が[[空冷]]式の場合、機体内部に設置すると冷却性能が落ちる<ref name=CT2015_umeda />。空冷エンジンを機体後部に搭載した[[震電]]は胴体側面から空気を取り入れ、エンジン後方に設置したファンで空気を強制的に導く方式を採用したが、試験飛行では全力を出していないにもかかわらずエンジンの油温が上昇していた。液冷式を採用した[[XB-42 (航空機)]]は試験飛行に成功している。

翼面積が同じならば抵抗は牽引式よりも少ないが、プロペラ後流を主翼に当てられないためエンジン出力を上げて揚力を増加する操作ができない<ref name=mu2>[https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjsass1953/13/143/13_143_396/_pdf 三菱双発ター坊多用途機 MU-2]</ref>。


運動性能が良好なことは、僅かな操作にも反応するなど安定性が失われやすく、慣れない者には操縦しにくくなる。

戦闘機のメリットであった機首に機銃を搭載できる利点は、1915年には[[:en:Synchronization gear|プロペラと機銃を同調させる機構]]を搭載した[[フォッカー アインデッカー]]が登場したことで失われた<ref>p30 戦闘機と空中戦の100年</ref>。その後も翼内機銃や[[モーターカノン]]などプロペラと干渉しない機構が登場している。

ダクテッドは機体形状が制限される<ref name=kore_p184 />。

ジャイロフルーク SC 01やルータン ロング・イージーは機首脚だけが格納できるようになっており、駐機中はプロペラが地面と接触しないように機首脚を格納して機体後部を上に向ける機能を搭載している。
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計画の初期には,層流翼 を極力利 用 して抵抗 を減 少 しよ うと考 えた.そのため,プ ロペ ラを々の基礎形 を研 究 した.そ の後,こ の程度の機体 では,離 陸 のほ うが着陸 よりもつら く,離 陸が翼面積決定 の決 め手 とな ることが判明 した.pusher typeはtractor type(け ん 引式)に 比 べて,同 じ翼面積の場合は抵抗 は減少 するが,離 陸に当たって プロペ ラ後流に よる揚 力増加 を利用 できないので,翼面積 を大 きくす る必要 を生 じ,結 局抵抗 は 変わ らず,重 量な らびに価 格が増加 するだけ

1930年代後半には、エンジンの高出力化に伴い、これらの対策としては推進式ではなく、後流を完全には排除できないがカウンタートルクを相殺できる[[2重反転プロペラ]]の実現が望まれていた<ref>https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjsass1934/4/32/4_32_1249/_pdf/-char/ja 飛行機の方向釣合に就て] - 1937年</ref>
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image:A prototype of J7W Shinden.jpg|長い降着装置を採用し、側翼に車輪を付けた[[震電]]
File:Technoflug Piccolo HB-2130 engine1.jpg|プロペラのみを上部にオフセットした[[:en:Technoflug Piccolo|Technoflug Piccolo]]
File:I-FENI-P166-RIAT-3301.JPG|エンジンポッドを[[ガル翼]]の高い部分に設置した[[:en:Piaggio P.166|Piaggio P.166]]
File:Lake LA-4-250 Seawolf N59CA 03.JPG|エンジンをマスト上に設置した[[:en:Lake Renegade|Lake Renegade]]
File:DSC 5985 (8734437003).jpg|機体後部を上に向けたジャイロフルーク SC 01
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さらに危険で、実際の運用上懸念されるのが外的要因による損傷([[FOD_(航空用語)|FOD]]:Foreign Object Damage)である。推進式のプロペラ回転域は一般的に

[[降着装置]]の後方にプロペラがある場合、車輪が巻き上げた[[FOD_(航空用語)|FOD]]でプロペラが破損する危険が増加する。

プロペラが後ろにあるため単発の戦闘機では、機銃の薬莢や脱出したパイロットが接触する危険性がある。対策として[[震電]]では薬莢を排出せずに機内に回収しプロペラを火薬で脱落させる設計であったが、これらの機構と回収した薬莢の分だけ死荷重が増えることになり、戦闘機では不利となる。ただし戦闘機の高速化により脱出が難しくなったため[[射出座席]]が開発されたことや、牽引式でも尾翼に接触して死亡した事例([[ハンス・ヨアヒム・マルセイユ]])もある。

推進式配置は、墜落事故や不時着の際に乗員・乗客を危険に晒してしまう。仮にエンジンが客室の後方にあった場合、墜落する際にエンジンは慣性に従って前方へ移動して客室内へ侵入し、乗客を死傷させてしまう。逆に客室前方にあれば、エンジンは進路上に飛び出して地面に叩きつけられるか突き刺さるので、乗客にとってはかなり安全であるといえる。

飛行中に[[気温]]が[[氷|氷点]]下になると、翼に氷の層が形成される。一度翼についた氷が溶け、剥がれ落ちる際にはプロペラブレードを破損させることがある。また、ブレードに当たった氷の多くは弾き飛ばされて機体に被害を与えることがある。

牽引式配置の[[空冷エンジン]]では、プロペラから生み出される気流によって効率的にエンジンを冷却することができる。しかし推進式の場合は同じ効果を得られず、いくつかの機種で冷却が不十分になる問題が発生している。[[キャブレター]]の凍結においても同様で、[[シリンダー]]から発生する熱(熱風)によってキャブレターを暖めたり凍結を防止することは(牽引式に比べて)難しい点が多い。

プロペラから発生する騒音は、エンジン排気によって増幅されることがある。この効果は、大排気量の[[ターボプロップエンジン]]を使用した際に顕著に現れる。例として、[[ピアッジョ P.180 アヴァンティ]]ではプロペラ回転域を通過する排気によって高いピッチ音が発生し(逆に客室内の騒音は低減している)、着陸時には大きな騒音が聞かれる。

主翼から発生する[[ダウンウォッシュ]](吹き降ろし)によってプロペラが振動するため、気流と推力は非対称なものとなり結果として操縦性の悪化や速度低下を招くことがある。

[[フラップ]]を使用する時にも問題が起こりやすい。
*プロペラ後流が翼面に当たっていない場合、フラップを通過する空気の流れは遅くなり、その効果は減少する。
*エンジンを主翼に装備することで、本来利用可能なフラップ領域が狭められてしまい、結果として十分な効果を得られなくなる。

尾部の前方にプロペラを設置することで様々な利点もあるものの(上節を参照)、逆に欠点となる場合もある。エンジン出力の加減で尾翼に流れる気流の速度が変化するため、ピッチ&ヨー運動が急激なものになるからである。気性の荒いパイロットは、まずエンジン出力を調整してから飛行経路を維持することが要求されるだろう。--->

==採用機種==
小型機から大型機まで開発されたが、プロペラ機の主流とはならなかった。

単発の小型機としては[[セスナ]]、[[パイパー]]、[[ビーチクラフト]]、[[シーラス]]などの主要なメーカーでは採用されていない。[[ホームビルト機]]として

[[モーターグライダー]]の

騒音が少ないため旅客機に向いているとされ、[[ピアッジョ P.180 アヴァンティ]]、[[ビーチクラフト スターシップ]]、[[:en:Embraer/FMA CBA 123 Vector|CBA 123]]、[[:en:LearAvia Lear Fan|LearAvia Lear Fan]]など[[ターボプロップエンジン]]を採用した[[ビジネス機]]が登場したが、1970年代には比較的小型ながらターボプロップより高出力で周囲への騒音が低い[[ターボジェットエンジン]]([[ハネウェル TFE731|TFE731]]や[[ゼネラル・エレクトリック J85|J85]]など)が登場し、ビジネス機もジェット化が進んだため、プロペラ機自体が低調となり商業的には成功しなかった。[[MU-2]]では開発当初推進式プロペラが検討されたが、コストや重量面でメリットが少ないと判断され、牽引式が採用された<ref name=mu2 />。

プロペラ配置は、機体後端([[ルータン ロング・イージー]])と機体上部([[リパブリック RC-3 シービー]]、[[SIAI-マルケッティ FN.333]]、{{仮リンク|コロニアル スキマー|en|Colonial Skimmer}}、{{仮リンク|グッドイヤー ダック|en|Goodyear Duck}}、[[:en:ICON A5|ICON A5]])がある。機体上部に設置する場合、FN.333のように垂直尾翼をプロペラの後部からずらした設計もある。

[[YB-35 (航空機)]]

機体が小型軽量で機首にセンサーを搭載できるため、小型の[[無人航空機|無人偵察機]]としては普及している。代表的な機種は[[RQ-1 プレデター]]、[[RQ-2 パイオニア]]、[[RQ-5 (航空機)]]、[[RQ-7 (航空機)]]、[[RQ-11 レイヴン]]、[[RQ-15 (航空機)]]、[[RQ-21 (航空機)]]、[[スキャンイーグル]]などがある。

<gallery>
File:Republic RC-3 Seabee AN1799758.jpg|水陸両用飛行艇の[[リパブリック RC-3 シービー]]
File:Piaggio P-180 Avanti Rennes 2010 (cropped).jpg|[[ピアッジョ P.180 アヴァンティ]]
File:SMFN333Rivera.jpg|[[SIAI-マルケッティ FN.333]]
File:Goodyear ga-2 Duck.jpg|{{仮リンク|グッドイヤー ダック|en|Goodyear Duck}}
File:Icon A5 in the water.jpg|[[:en:ICON A5|ICON A5]]
File:MQ-1 Predator.jpg|[[RQ-1 プレデター|MQ-1 プレデター]]
</gallery>

== 脚注・出典 ==
{{Reflist}}

== 参考文献 ==
* 戦闘機と空中戦(ドッグファイト)の100年史―WW1から近未来まで ファイター・クロニクル 関 賢太郎 著 潮書房光人社 2016年 ISBN 978-4769816287
* これだけ! 航空工学 飯野 明 著 秀和システム 2016年 ISBN 978-4798046174
* 図解入門よくわかる航空力学の基本 第2版 飯野 明 監修 2009年 ISBN 978-4798024493

https://www.flightglobal.com/pdfarchive/search.aspx?ArchiveSearchForm%24search=Pusher+configuration&ArchiveSearchForm%24fromYear=1910&ArchiveSearchForm%24toYear=2004&x=36&y=14

https://scholar.google.co.jp/scholar?hl=ja&as_sdt=0%2C5&as_vis=1&q=%E6%8E%A8%E9%80%B2%E5%BC%8F%E3%80%80%E3%83%97%E3%83%AD%E3%83%9A%E3%83%A9&btnG=

Category:Monoplanes with pusher-propellers

== 関連項目 ==
*[[牽引式 (航空機)]]
*[[プッシュプル方式 (航空機)]] - 機体の後部にプロペラを配置する方式。
* [[ダクテッドファン]]
*[[2重反転プロペラ]]

== 外部リンク ==
{{Commons category|Pusher configuration aircraft}}
* [http://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1931/1931%20-%200408.html The FIZIR "A.F.2": A New German " Pusher " Two Seater]''Flight'', May 1, 1931
* [http://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1936/1936%20-%201133.html ANOTHER "PUSHER" REVIVAL The Dunstable Dart, a New Singleseater] ''Flight'' April 30, 1936
* [http://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1932/1932%20-%200190.html PRESSURE AND FORCE MEASUREMENTS ON AIRSCREW BODY COMBINATIONS]
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{{DEFAULTSORT:すいしんしき}}
[[Category:航空機の形態]]
{{aviation-stub}}
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