【JAXA・全機ロバスト低ブーム設計】超音速機開発の経済効果とは

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【JAXA・全機ロバスト低ブーム設計】超音速機開発の経済効果とは

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1970年代から2000年代まで活躍した「超音速旅客機」が「コンコルド」です。「超音速旅客機」の「コンコルド」は1969年3月に初飛行を遂げました。イギリスとフランスの共同開発で製作されました。最高速度は実にマッハ2.0という高速飛行でした。しかしながら、商業的には失敗作である「コンコルド」でしたが、速い旅客機を定着させるという航空業界の開発は以前から変わってはいないということです。そこで今回の「TimeMachineMuseum」では、日本の「宇宙航空研究開発機構(JAXA)」が「アメリカ航空宇宙局(NASA)」、「アメリカボーイング」と共同研究契約を締結したことで開発が進められている「超音速旅客機」に注目します。


「JAXA・超音速航空機」

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日本の「宇宙航空研究開発機構(JAXA)」は、騒音の少ない「超音速航空機」の実現に向けて「アメリカ航空宇宙局(NASA)」、「アメリカボーイング」と共同研究契約を締結しました。これは「アメリカ航空宇宙局(NASA)」が開発する超音速の低ソニックブーム実験機「X-59 QueSST」の設計を検証します。現在の航空機は音よりも遅く、マッハ0.8程度で飛行しています。飛行時間は、日本からヨーロッパ各国まで12時間以上もかかってしまいます。「超音速旅客機」が開発されれば、飛行時間は半分となり、日本からヨーロッパ各国への飛行時間は6時間ほどになる計算です。2030年ごろに想定する「アメリカボーイング」との「超音速旅客機」の開発に参画し技術獲得と実際に「超音速旅客機」を開発することを目標としています。


「超音速航空機の開発ポイント」

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「超音速航空機」を作り上げるためのポイントとして3つが挙げられています。

1:低燃費化→民間企業が運営するために燃料費はコストとして重要です。

2:低騒音化→旅客機として運用していく場合、騒音を低減していくことは重要なポイントです。特に発着時に爆音が発生することになると運用できる空港が限定される可能性があるからです。さらに飛行中の騒音は利用者の満足度にも直結しています。

3:低ソニックブーム化→ソニックブームとは、超音速で飛行した際に生じる衝撃波のことです。機体の先端から円錐状に広がる衝撃波は空気を圧縮し、それが地上に届くと人間には落雷ほどの爆音が瞬間的に2回聞こえてしまいます。そのために冒頭で触れた「超音速旅客機:コンコルド」は、海上しか超音速で飛行することが出来なかったのです。次世代の「超音速旅客機」では地上でも陸上でも海上でも自由に超音速で飛行できることが求められているのです。


「全機ロバスト低ブーム設計技術とは」

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ソニックブームを低減させるための技術として「全機ロバスト低ブーム設計技術」という技術があります。この技術は広範なソニックブーム到達域(機体直下~側方)と飛行条件に対する低ブーム設計技術で、主翼幸延付近の凸部、尾翼角度がポイントとなる設計です。この低ソニックブーム化に関する技術は「宇宙航空研究開発機構(JAXA)」が優位性を持つ分野とされています。そのことに関してはイギリスやフランスなどが開発した「超音速旅客機:コンコルド」に比べると、ソニックブーム強度を半減する技術の開発と実証の実績を持つことが根拠となっています。「全機ロバスト低ブーム設計技術」の向上は「超音速旅客機」に「つながるポイントとなる技術であると言えます。


「超音速航空機開発に関する技術開発」

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「宇宙航空研究開発機構(JAXA)」は事項実証と地上実証を組み合わせた効率的な実証方針を定め、基準策定や国際共同開発につながるものとして「超音速航空機技術開発」を位置付けています。さらに国内外の重要ステークホルダーとの関係を構築すると発表しています。「宇宙航空研究開発機構(JAXA)」は、認証に適用可能な騒音評価ツールを標準化し、低ブーム民間超音速機の市場を開拓するため騒音基準策定することを目標としています。このことは、将来において「超音速航空機」のルール作りにも関わるもので日本が「超音速航空機」をできる環境を整えることも視野に入れてのことということです。技術面ではCFD解析技術、風洞試験技術などの分野において新たな解析、試験手法の開発も打ち出しており、共同研究パートナーと共に技術的なイニシアティブも狙っているということです。「宇宙航空研究開発機構(JAXA)」、「一般財団法人日本航空機開発協会(JADC)」、「一般社団法人日本航空宇宙工業会(SJAC)」、「三菱重工業」、「川崎重工業」、「スバル(SUBARU)」、「IHI」は、日本の超音速機技術の研究開発で連携する協定を締結しました。この協定は2030年頃に日本企業として参戦する布石ともなっています。この分野で日本企業が一定のシェアを獲得することが出来れば、大きなメリットになります。


「超音速航空機の経済効果とは」

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商業的に失敗(座席数が少ない、燃費も悪い、騒音の関係から飛行可能な環境も制限された)となった「超音速旅客機:コンコルド」。1962年にイギリスとフランスの共同開発の航空機であり、マッハ2.0の最高速度で飛行可能な航空機として有名でした。これによって多くの地域間移動が6時間圏内となり世界のGDPを1.3%も押し上げるほどの経済効果が予想されています。この「超音速旅客機:コンコルド」の失敗から採算の取れる「超音速旅客機」の製作が出来るのか、というのがポイントです。

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未来に残したい、繋げたいをテーマに日々を過ごすことに夢中。そのテーマに自然界、歴史、科学、教育など、あらゆる方面から未来と過去を行き来出来たら、現在どうなっているか、これから先どうなるのか気になることが多く、今更ながら様々な分野を勉強中。