極超音速飛行はいつ実現するのでしょうか?

極超音速飛行はいつ実現するのでしょうか?
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想像してみてください。ニューヨークからロサンゼルスまで半時間で、あるいは ニューヨークからシドニーまでわずか4。それこそが極超音速機の約束です。極超音速機は、音速の少なくとも5倍(マッハ5)で飛行する航空機です。こうした速度を可能にしているのが、1950年代に構想されたスクラムジェット技術です。この技術は大気中の酸素を取り込んで燃焼を起こすため、機内に重い酸素タンクを搭載する必要がなくなります。

残念ながら、Frost & Sullivanのウェイン・プラッカーによれば、極超音速飛行は依然として「ほとんどが願望にすぎない」状態です。発生するG力は大半の顧客にとって耐えがたいものであり、技術も完全には成熟していません。開発を加速させることを期待して、米空軍はDARPAと提携したばかりで、2023年までに有人極超音速機を実現することを目指しています。

一方で、機体メーカーは、音速の1~2倍(マッハ1~2)に達する超音速機の再登場を目指しています。「コンコルドで超音速から離れたのは、膨大な納税者の資金を投じてこそ意味があったからです」とTeal GroupのリチャードAboulafiaは述べています。「しかし企業にとっては資金は問題ではないため、超音速はビジネスジェットで有用かもしれません。」

商用便向けに開発中の超音速機には、エアバスとAerionが共同開発したAerion AS2と、ロッキード・マーティンのN+2があります。前者の定員は10~11名、N+2は約35名の乗客を搭載できる見込みです。エアバスの商用ジェット機の極超音速設計に関する特許は、7月に米国特許庁により承認されました。

NASAのデイビッド・リッチワイン氏によると、エアバスとAerionはAS2を、水上では超音速で、陸上では亜音速で飛行させることを望んでいます。これは騒音と航空交通管制の問題に対処するためです。より高速で飛行する場合、超音速機は着陸待ちの列に加わるのに問題が生じるでしょう。対照的に、ロッキード・マーティンは陸上でも超音速で飛行することを目指しています。

NASAは、これら3社すべての超音速開発に協力しており、商用超音速飛行にとって重要な2つの障壁の克服を支援することを目指しています。それは、騒音公害を減らすためのソニックブーム(衝撃波音)の低減と、燃料消費と炭素排出量を減らすための巡航効率の向上です。

「コンコルドのソニックブームは、過圧が1平方フィートあたり2ポンドでした。私たちは、1平方フィートあたり0.3ポンドのソニックブームを設計することを目指しており、それであればほぼ聞こえないレベルになるでしょう」とリッチワイン氏は述べています。NASAは2001年にソニックブームの低減に取り組み始め、超音速機のノーズ形状の変更によってすでに小幅な低減を実現していますが、0.3という目標を達成するには、まだ取り組むべきことが残っています。

燃費効率については、NASAは翼の抗力を低減する方法を試験してきました。超音速機の飛行速度のため、翼は空気との大きな摩擦と乱流を受けますが、これらはいずれも燃料消費を増大させます。この問題に対処するため、NASAとAerionは、非常に鋭いエッジと角度を持つ翼を開発しました。これにより層流が生じ、空気が翼の表面を滑らかに流れることで、抗力が低減されます。

技術的課題にとどまらず、規制も問題となる可能性があります。例えば米国の航空規制は、コンコルドの時代に比べて現在ははるかに厳しくなっています。NASAによると、超音速技術は規制変更を得られる段階に近づいているものの、それには少なくとも6年かかる可能性があるとのことです。

価格は、それほど大きな問題にはならないはずです。1億2000万ドルという価格にもかかわらず、AS2はビジネス界で買い手を見つけられるはずです。「亜音速便は、最も安い運賃で移動したい人が多いため、市場の大きな部分を占め続けるでしょう」とリッチワイン氏は述べています。「超音速は、速さに対価を払いたい人のためのものになるでしょう。」

この記事は、 GE Look Aheadとの協力により掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味するものではありません。

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著者:Mary-Ann Russonは、International Business Times UKのテクノロジー記者です。

画像:イギリス中部のイースト・ミッドランズ空港で日没時に着陸するEasyJet機。REUTERS/Darren Staples

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