皆さんこんにちは！
今日は、超音速の水素燃料を使った航空機を紹介します。
Destinus （デスティーナス）
2,900 万ドル（40兆円） を調達
サンフランシスコ – シリアルアントレプレナーのミハイル・ココリチが設立したスイス
の新興企業である Destinus Sは、水素動力による超音速飛行を提供するキャンペーン
のために 2,680 万スイスフラン (2,900 万ドル) を調達しました。
Destinus は、空気吸入ジェット エンジンの力で水平に離着陸する乗り物を開発していま
す。同社の2月8日のニュースリリースによると、制御された空域から出ると、Destinus
のハイパープレーンは極低温水素燃料ロケットエンジンの助けを借りて極超音速まで加速
するように設計されています。
Destinus は、未操縦のプロトタイプの飛行試験中に、空気吸入エンジンをテストしてきま
した。2022年末までに、同社は試作品が音の壁を破ることができることを示すことを目指
しています。
航空貨物輸送・・・それから
Destinus のハイパープレーンは、当初、急速に成長している航空貨物市場にサービスを
提供します。
「現在の 48 時間から 72 時間から 6 時間から 12 時間以下に、世界中のどこでも速達便
を短縮できる超高速貨物の市場が見られます」とココリチ氏は述べています。
Destinusは、「どこにでも1トンのオーダーを運ぶことができる比較的小さな車両」で
貨物サービスの提供を開始できると彼は付け加えました。
長期的には、Destinus は貨物だけでなく人も輸送するつもりです。
水素燃料エンジンとアクティブ冷却システムにより、環境に害を与えることなく、貨物と
最終的には人々が「信じられないほどの速度で移動」できるようになると、ココリチ氏は
述べています。「私たちは二酸化炭素を排出せず、窒素酸化物の排出を最小限に抑えてい
ます」と彼は付け加えました。
水素燃料のハイパープレーン
Destinus は、燃焼エンジンの燃料として液体水素を使用することを計画しています。
ココリチ 氏は、開発チームが水素を選んだのは、冷却剤としても機能しながら、非常に
高速で使用できるエネルギー容量があるためだと述べています。
水素は、従来の Jet-A 燃料と比較して質量エネルギーが 3 倍ありますが、体積エネルギー
は低いため、航空機は軽量になりますが、サイズは大きくなります。
内燃機関で水素燃料を使用しても二酸化炭素は発生しませんが、窒素酸化物 (NOx) が排出
されます。このことは普通のことであり、現在の航空機が製造しているものであり、NOx
レベルを下げる方法を検討する予定です。
当初、Destinusチームは主に貨物部門に重点を置いていましたが、現在、ココリチ氏は、
旅客機への関心が高まっていると説明しています。主な理由は、社会への最大の影響は人々
に高速輸送を提供することですが、貨物は人々の生活の一部であり、その先には人員輸送も
可能であるという見解です。 貨物部門の航空機を認定し、運用データを収集することで、
乗客側でより明確な道筋が示されるはずです。Destinus は、自社の航空機を貨物と旅客の
両方のオペレーターに販売したいと考えています。
極超音速では、航空機への物理的影響はロケットの影響に似ています。そのため、チームは
航空機用の宇宙技術を開発しています。1 つの発明は、すべての外部コンポーネントの前縁
表面の下を走る一連のパイプによって接続される水素冷却システムです。
「極超音速で飛行すると非常に熱くなるため、機首、前縁、エンジン、吸気口を冷却するこ
とができます。このシステムは、1 平方メートルあたり 300 キロワット以上の熱を放散で
きます。これは、従来の航空宇宙材料を使用できることを意味し、車両用に特定の材料を
設計する必要はありません」 と ココリチ氏は言います。
同社によると、成層圏 (20 ～ 25 マイル上) で動作する極超音速飛行機は、従来の航空機の
3 倍以上の高さで、4 時間以内に世界中のどこにでも飛行できます。
実証済みのロケットとグライダーの原理を 2020 年代の計算能力と組み合わせることで、
Destinus はこの 10 年以内に極超音速飛行を商用化できると確信しています。同社はまだ
認証プロセスを開始していませんが、EASA と協力しており、来年までに水素エンジンの
アフターバーナーを構築し、2023 年後半までに空中テストの準備が整う予定です。
スタートアップが 3 月に設立されて以来、Destinus は、ロケット エンジン、空気吸入推進
極低温システム、航空機、ドローンの専門知識を持つ 50 人以上のエンジニアとマネージャ
ーのチームを編成しました。同社はまた、第 1 世代の水素燃料空気吸入エンジンを設計し、
ロケット エンジンの開発を開始しました。
Destinus は 11 月、ミュンヘン近郊の空港で、自動車サイズのプロトタイプ亜音速機である
Jungfrau を飛ばしました。現在、Destinus のエンジニアは、積極的な冷却のために機体に
統合された極低温ロケット エンジンと構造熱交換器のさらなる開発に注力しています。
注）Jungfrau：ユングフラウ(翻訳「乙女、処女」) は、標高 4,158 メートル (13,642 フィ
ート) にあり、ベルナー アルプスの主要な頂上の 1 つであり、ベルナー アルプスの主要な頂上
の 1 つです。ここから名付けられました。
ハイパープレーンは、地上から離陸し、大気圏外に移動して再突入するように設計された翼の
ある航空機で、すべて独自の動力と航法で行われます。
最も有名なのは、おそらく米国の X-37B で、これは ISS宇宙ステーションのテストに使用さ
れていると言われています。
ユングフラウは、Destinus によって設計されたプロトタイプ クラフトと呼ばれているように、
完全に自律的なハイパープレーンであり、宇宙に行くことはなく、カルマン ラインよりもはる
かに下に留まりますが、空気力学的な目的のために真空にかなり近くなります。彼らは上空 60
キロメートルでマッハ 15 の速度を目指しています。その後、飛行機は再突入し、目的地まで
滑空します。
注）カルマン ライン：国際航空連盟によって、大気がほとんど無くなる高度100㎞から先を
宇宙と定義していて、一般的にもその定義が用いられています。なお、米国空軍は高度80km
から先を宇宙と定義しています。
その高度100㎞に引かれた境界線は「カーマン・ライン」（カルマンライン、Karman line）
と呼ばれることがあります。
今後の計画
2022年は、水素を燃料とする ATR [エア ターボ ロケット] エンジンの地上および飛行試験
を開始する予定です。このエンジンは、自社で開発しています。「ターボジェットのように、
ATR エンジンは空気を吸い込むジェット エンジンです。そのパラメータにより、ハイパー
プレーンの亜音速および超音速飛行フェーズの両方に適したエンジンです。
2023年後半には、ATR と 2 番目の水素ロケット エンジンの両方を備えたプロトタイプの
飛行を実施します。これがハイパープレーンの構成となります。
そして、完成されたハイパープレーンは、「地球上のどこにでも救援物資と緊急貨物を提供
する」ことを意図して、約1トンのペイロード容量から始めることを計画しています。安価
でクリーンな水素を燃料に使用することで、コストを削減し、既存の貨物プロバイダーとある
程度競争できるようになる可能性があります。「しかし、まずはアーリー アダプターのいく
つかのカテゴリをターゲットにする予定です」とココリチ氏は述べています。「何よりもまず
デリケートな生産サイクルの部品や、がん治療のための半減期が短いアイソトープや人間の
臓器などの貴重な腐りやすい商品などの緊急貨物の輸送を目指します。」
しかし、それはすべて、航空機が計画された速度と距離で飛行できるだけでなく、複雑で国際
的な法的枠組みの中で飛行できることを前提としています。 自律型航空機と超音速航空機は
多くの国で数多くの制限を受けています。
ココリチ氏によると、同社はすでに亜音速で飛行する許可を取得しており (おそらく会社の
本拠地であるスイスで)、超音速テストと必要な許可は 3 番目のプロトタイプ (つまり2023年）
で取得される予定です。非常に高く飛ぶため、ブームの騒音は低空戦闘機などに比べてわずか
です。しかし、完全に新しい規制スキームが必要になる可能性があり、これは Destinus の
課題になることでしょう。
「ハイパープレーンの新しい認証と規制要件を準備するために、欧州および国内の規制当局と
協力し始めました」と彼は言いました。現在、国とヨーロッパの規制当局の間で、自律型
航空機と、準軌道、極超音速、超音速航空機などの高速システムの認証要件と規制を定義する
ための積極的な取り組みが行われています。
まとめ
これまで人類は、新幹線や高速鉄道、空にあっては超音速旅客機コンコルドの開発など
スピード（速さ）を追求してきました。
そのため、コンコルドが 1969 年に飛行を開始したとき、それは航空の新しい時代、
つまり超音速飛行の到来を告げるように見えました。しかし、それからわずか 30 年余り
後、コンコルドは運航を停止されました。
それ以来、音速よりも速く移動することは、空軍のパイロットと宇宙飛行士だけに限定
されてきました。スイスを拠点とする Destinus は、これを変えたいと考えています。
その航空機は超音速ではなく、極超音速飛行を目指しています。(超音速はマッハ 1 から
マッハ 5 までです。極超音速はそれよりも高速です。)
この様にクリーンなエネルギー（水素燃料）で、時間を短縮することは人類の必然的な
願望です。初めは無人の航空機ですが、今後開発が進めば人を乗せたハイパープレーン
が登場します。それを心待ちにして、ワクワクしています。
それでは今日はこの辺で・・・
またお会いできる日を楽しみにしています。
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