超音速、極超音速機のあくなき追求

飛行機

皆さんこんにちは!

コンコルドが引退してから今年で20年が経ちます。

(コンコルドの退役は2003年11月26日)

マッハ2という夢のスピードでニューヨーク~ロンドン、パリを通常7時間かかるところ

を半分の3.5時間で飛行しました。

あれから、人類は音速を諦めたのでしょうか?いえ、静かにそして確実に人類は音速の

壁を再び壊そうとしています。

超音速の探求

超音速飛行に精通しているロッキード・マーチンNASA は、陸上での超音速飛行の

データを収集することを目的とした、プロジェクトを進行中です。この研究では、騒音

の影響を評価するために、特別に設計された「X」プレーン (X-59) の一連の超音速飛

行をさまざまな条件下で行います。

ただし、全長 100 フィートの X-59 は、過去の伝統的な超音速機ではありません。騒音

が地面に到達するまでにソニックブームを「穏やかな衝撃」に抑える特別な設計機能と

技術を備えています。

これを達成するために、航空機は超音速の衝撃波を分散させ、従来のソニックブームを

緩衝する「アウトモールドライン」形状設計を取り入れています。その薄くて長いノーズは

視界を遮っているため、チームは前向きの窓を、センサー、コンピューター、HD ディスプ

レイを使用する eXternal Vision System に置き換えて、窓からの眺めを再現しました。

その他の機能には、空気抵抗を減らすように設計された約 30 フィートにわたる後退翼が

あります。

ロッキード マーチンのスカンク ワークス風洞にある NASA の超音速 X-59 の前部機体。

ロッキード マーチンのスカンク ワークス風洞にある NASA の超音速 X-59 の前部機体

このプログラムは、カリフォルニア州パームデールのスカンクワークス施設で2022年半ば

に行われた縮小モデルの低速風洞試験を行い飛行制御データを収集しました。

次に、長さ 13 フィート、推力 22,000 ポンドの GE アビエーション F414-GE-100 エン

ジンが X-59 に搭載され、マッハ 1.4 までの速度と高度 55,000 で飛行することが 11 月

実施されました。

2022年11月14日、静音超音速実験機「X-59」にジェットエンジンを搭載したと発表。

組み立て作業に入った後、地上試験に移ります。初飛行は2023年の予定。

NASAは2025年からX-59を居住地域上空で飛行させ、商用超音速飛行の規制解除に必要

なデータを提供することで、飛行機による移動時間の大幅な削減を目指しています。

Spike Aerospaceの低ブーム

 Spike Aerospace は、18 人乗り、低ブーム、マッハ 1.6S-512 ビジネス ジェット

の計画を発表しました。Gulfstream、Boeing、Eclipse、Icon、Embraer、Honeywell

などの企業の経験を持つエンジニアのチームを編成し、航空機設計の専門知識を得るため

に Greenpoint Technologies、Siemens、Maya Simulation、Quartus Engineering な

どの企業と協力しています。昨年、同社は Tech Mahindra がエンジニアリング、最適化

および複合材を支援する覚書を発表しました。

スパイク S-512 スーパーソニック ビジネス ジェットは、超音速で飛行するだけでなく、

環境、経済、安全、騒音、規制、および投資を考慮しながら飛行しなければならない最先

端の民間航空機の 1 つです。

スパイク S-512 のデザインは、複数のコンセプト デザインを経て、現在 4 回目のデザ

インを変更中です。非常に要求の厳しい顧客や規制当局のニーズを満たすために、それ

ぞれのコンセプトを研究し、航空機の性能を最適化するために、何千時間ものエンジニ

アリング時間が費やされてきました。毎回、詳細な分析により、デザインは改善され

続けています。

Spike Aerospace は、マッハ 1.6 の S-512 超音速ジェット機でビジネス航空市場をターゲットにしています。このジェット機は、「低ブーム」のソニック ブームを生成しながら最大 18 人の乗客を運ぶことができます。

Spike Aerospace は、マッハ 1.6 の S-512 超音速ジェット機でビジネス航空市場をター

ゲットにしています。このジェット機は、「低ブーム」のソニック ブームを生成しながら

最大 18 人の乗客を運ぶことができます。

ビッグブーム

Boom Overture - Wikipedia

もう 1 つの超音速開発者である Boom Supersonic は、4 発エンジン、マッハ 1.7

65~ 80 の旅客機 Overture を開発しています。Boom は、アメリカン航空、ユナイ

テッド航空、日本航空などから 130 機の超音速モデルの契約を獲得し、ノースロップ

グラマン、コリンズ エアロスペース、イートン、サフラン ランディング システムなど

を含むサプライヤーのチームを編成しました。

特筆すべきは、Boom の顧客ベースには米国空軍が含まれており、開発に資金を提供

するための重要なリソースを提供します。

Boom は、翼幅 106 フィート、高度 60,000 フィート、航続距離 4,250 nm の全長

201 フィートの航空機を 2025 年に導入することを目標にしています。同社は、持続

可能性がプログラムの将来にとって不可欠であると考えており、そのため、100% 持

続可能な燃料で実行することを検討しています。

プログラムの残りの問題はバッテリーです。ロールスロイスとの予備的パートナーシ

ップは昨年終了しています。ロールスロイスは引き続き開発を継続しています。

しかし、その発表の後、Boom は元ロールス・ロイスの最高技術責任者であり、シン

ガポール航空宇宙プログラムの議長であったリック・パーカーを顧問に迎え、技術、

持続可能性およびエンジンの専門知識を提供しました。追加の9月下旬のプレス発表で、

Boomの創設者兼CEOであるBlake Schollは、同社がロールスロイスとOvertureの革

新的な新しい経済モデルを発表する準備をしていると述べ、今後の発表をほのめかしま

した。

極超音速の飛躍

Hermeus は Quarterhorse と呼ばれるテスト記事を作成しており、今年後半にそれを飛ばしたいと考えています。

Hermeus は Quarterhorse と呼ばれるテスト記事を作成

ジェネレーション オービットで極超音速ロケット航空機 X-60A の開発に協力した

SpaceX と Blue Origin の 4 人の卒業生が、極超音速の開発に着手しました。

Hermeusは、2 機のプロトタイプ航空機 (QuarterhorseDarkhorse)、そして最

終的に商用市場向けに計画されている 20 人乗りのマッハ 5 航空機である Halcyon

開発を進めています。

航空宇宙の幹部は、彼らの専門知識から、極超音速機は軍事支援アプリケーションのため

超音速機よりも市場へのスムーズな道筋である可能性があります。

開発チームはテストを行い、そのエンジン(キメラと呼ばれている)でターボジェット

からラムジェットへの移行を成功させました。アトランタに本拠を置く同社は、このデ

モンストレーションを「実用的な極超音速飛行を実現するための最も重要な技術的偉業

の 1 つ」と呼んでいます。

キメラは、本質的にターボジェットとラムジェットのハイブリッドであるタービンベー

スの複合サイクル エンジンです。2 つの間を移行する機能により、Hermeus の最初の

デモンストレーター航空機である Quarterhorse は、通常の滑走路から離陸し、マッハ

速度まで加速できるようになると、同社は説明しています。

テストはノートルダム大学のターボ機械研究所で行われ、マッハの温度と圧力をシミュレ

ートするための熱風を提供する機能を備えていると Hermeusは述べています。

Hermeus の最高技術責任者である Glenn Case 氏は、次のように述べています。「この

試験を地上で完了することで、来年後半に開始されるクォーターホースの飛行試験キャン

ペーンのリスクが大幅に軽減されます。」

エンジン・キメラは、ターボジェットに流入する空気の温度を下げるための予冷器を備え

た設計になっています。航空機がマッハ 3 に達すると、エンジンはターボジェットの周り

に流入する空気をバイパスし、ラムジェットが引き継ぐことができるようにします。同社

は、ほとんどの極超音速プラットフォームが旅客飛行には適していないロケットエンジン

を搭載しているため、その設計はユニークであると述べました。

デモンストレーションが完了すると、Hermeus は 2023 年後半の初飛行に向けて

Quarterhorse の完成に焦点を合わせます。

Quarterhorse は次の航空機である無人極超音速 Darkhorse に向けた研究を提供し、

商用航空機 Halycon をサポートするデータを提供します。Hermeus は、2030 年ま

でに 500 機の極超音速機の市場が 2 億ドルを超えると見積もっています。

米空軍と NASA は以前、極超音速機の開発に関する研究で Hermeus と提携していま

した。米空軍は 6,000 万ドルの契約を結んでいましたが、7 月に Hermeus は、最高

額が 9 億 5,000 万ドルの Advanced Battle Management System 契約をサポートす

る会社を選択したと発表しました。

政府のアプリケーションが明確に確立されているため、市場が超音速または極超音速レ

ベルの高速航空機をサポートできるかどうかについて疑問が生じています。

Aerionの失敗

Aerion Corporation は、アメリカネバダ州リノに本拠を置く航空機メーカーでした。

2004 年から 2021 年まで、同社は 10 人乗りの超音速ジェット機を開発し、ソニック

ブームを打ち消す「ブームレス クルーズ」技術を使用して、大西洋横断飛行を3 時間

短縮しました。これは、排気ガスを低減させるためのアフターバーナーを持たない初

の超音速航空機であり、バイオ燃料を使用する初の超音速航空機であると期待されて

いました。

Aerion は 2021 年 5 月 21 日に、事業を進めるために必要な資金を調達できないため、

会社を閉鎖すると突然発表しました。

まとめ

超音速機と極超音速機は、私たちの業界にとってまだ非常に未来的なものです。Aerion

の不幸な終焉は予想外でした。彼らは莫大な時間、労力、資本を投資して設計を改良し、

産業パートナーシップを構築し、最初に市場に参入するための最高の機会を自ら作成し

ました。

高度なエアモビリティに流れ込む大規模な資本は、ビジネス航空エコシステム全体に

利益をもたらすと推測しました。「ドア・ツー・ドアの速度に対する顧客の要望は、

これらの新しい「環境に優しい」エアモビリティ航空機が運用される短距離ミッション

に限定されません。超音速および極超音速の設計に不可欠なのは、環境への感受性を

実証するために革新することです。

これらおよびその他の新しい革新的技術は、安全性と環境の持続可能性への取り組み

を強化することに重点を置くことが重要です。

ロシア は、SST2という超音速ジェットの開発を発表。最新の反復は、マッハ 1.8 で

4 ~ 18 人の乗客用です。政府のプログラムのため、資金は限られているようです。

おそらく、ウクライナ戦争の影響で開発は一層厳しくなっているでしょう。

 

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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