NASAの新しい実験機、再び「超音速」で旅する道を切り開く - 産経ニュース

NASAの新しい実験機、再び「超音速」で旅する道を切り開く

 NASAが開発している最新の「Xプレーン」は、超音速機から生じるソニックブームの抑制を目指した実験機だ。超音速機が居住地域の上空を飛べるようになれば、超音速旅客機「コンコルド」の後継機が実用化される道が開けるかもしれない。その開発のいまを紹介する。

NASAとロッキード・マーティンは、「ローブーム飛行実証試験機(Low Boom Flight Demonstrator)」を次期Xプレーンにする契約を結んだ。契約金額は2億4,750万ドルだ。IMAGE COURTESY OF NASA/LOCKHEED MARTIN

もし偉大な航空機たちが集まる殿堂があったとしたら、歴代の実験機・記録機である「Xプレーン」は、それだけで一棟全体を与えるに値するだろう。1947年、チャック・イェーガーの操縦によって初めて音速の壁を破った「ベルX-1」以来、これらの実験機の数々は飛行能力の限界を押し上げ、あるいは打ち破ってきた。
「X-15」は67年に初めて極超音速(マッハ5を超える速度域)の飛行に成功し、有人飛行速度の記録を樹立した。2000年代初頭には、「X-35」がF-35ジェット戦闘機に進化した。そして最新の「X-57」は、地上と同様に空中でも電気動力が役立つことを証明しようとしている。
コンコルドの“伝説”を再び
Xプレーンプログラムを運営するNASAは先日、この自慢のラインナップに最新のメンバーが加わることを明らかにした。ロッキード・マーティンとの間で、超音速航空機の製作に関する2億4,750万ドルの契約を結んだのだ。
いまや、音よりも速く飛ぶことはさほど難しくはない。難しいのは、どうすれば、鼓膜を破りそうなソニックブーム(衝撃波が生む大音響)を起こさずに超音速で飛べるかだ。この問題は、民間向け超音速飛行の復活を妨げる大きなハードルのひとつになっている。
最終的な目標は、1976年に就航した超音速旅客機コンコルドの後継に道を開くことだ。コンコルドには、飛行ルート下の地上に轟音を響かせる欠点があった。このため米国とヨーロッパでは、当局が人の住む地域の上空を超音速で飛ぶことを禁止した。
このため、航路は事実上ごく少数の大西洋横断便のみに限定され、なかなか採算が取れなかった。結果としてコンコルドは、2003年限りで営業飛行を終えることになった。
より静粛性の高い航空機ができれば、そうした制限は緩和される可能性があると、誰でも考えることだろう。そうすれば、洋上の航路ばかりでなく、たとえばニューヨークからLAやサンフランシスコへ裕福な経営幹部たちを運ぶような、採算の取りやすい便にも使える可能性が出てくる。
NASAの航空工学研究部門を率いるジェイウォン・シンは、「このXプレーンは、エキサイティングな未来に近づくための重要な一歩です」と語る。「将来、安価で静かな超音速飛行を楽しむ人々は、2018年4月3日にすべてが始まったと語ることでしょう」
衝撃波の轟音は最小限に
ロッキード・マーティンの“任務”は、有人飛行が可能な試作機「ローブーム飛行実証試験機(Low Boom Flight Demonstrator)」を1機製作して納入することで、すでに開発は2年ほど前から始まっている。この機体には、まだ「X」を伴う正式呼称が与えられていないが(今後2~3カ月のうちに、NASAが米空軍に呼称の付与を申請する予定)、これまでの例から言えば、X-58と呼ばれることになるだろう。最近では遠隔操作の飛行実証試験機が続いていたため、これは久しぶりの有人Xプレーンとなる。
このローブーム飛行実証試験機は、コンコルドの長く尖ったノーズと後退翼を継承し、極限まで進化させている。結果として、機体は小さな翼を持ったミサイルのように見えるが、これは超音速飛行時に機体から発生する圧力波(これが轟音の原因となる)を最小限に抑えることを狙いとしたものだ。
この航空機は、通常の亜音速旅客機が飛ぶ35,000フィート(10,670m)よりはるかに高い55,000フィート(16,760m)前後の高さで巡航し、最高速度は時速940マイル(同1,504km)に達することを目標に設計される。ロッキードによると、地上にいる人に聞こえる衝撃波は、コンコルドでは大砲を発射したような音だったが、自動車のドアを閉めた程度の音でしかないという。
推進力を発生させるのは、F/A-18戦闘機にも使われたゼネラル・エレクトリックのF414エンジン1基。コックピットについては、T-38ジェット練習機の後席と同じ設計を用いる。
NASAのパイロットを務めるジム・レスは、「超音速の有人Xプレーンにかかわる機会は、わたしにとっておそらく一生に一度のことでしょう」と言う。彼はカリフォルニア州にあるNASAアームストロング飛行研究センターで、この機体を飛ばす予定であるふたりのパイロットのうちのひとりだ。「みんなが胸の高鳴る思いでいます」
2022年には都市上空をテスト飛行へ
もし、あなたもイェーガーのように超音速で米国を横断する考えに胸を躍らせているなら、もうしばらく待つことが必要だ。NASAはこの技術が、最終的には民間旅客機に応用されることを期待しているものの、今回の実験機の全長はわずか96フィート(29.3m)で、機内にはパイロットが1人乗れるだけの空間しかない。
ロッキード・マーティンで航空機設計および技術担当ディレクターを務めるデイヴ・リチャードソンは、「この飛行機は、ベルX-1やX-15と同様に、研究目的のために作られる実験機です」と言う。同氏によれば、乗客はどこに乗るのか、あるいはミサイルはどこに積むのかという質問を頻繁に受けるが、この機体はビジネスジェットや軍用機のプロトタイプではないと答えているという。この機体のミッションは、CEOを送り届けることでも敵を殲滅することでもなく、ソニックブームに打ち勝つことなのだ。
ロッキード・マーティンでの開発が予定通りに進行すれば、NASAは2021年中にこの航空機の飛行を始めたいと考えている。これまでのところ同社は、風洞でスケールモデルを使ったテストを行っている。「初飛行までに、わたしの頭はさらにはげ上がっているでしょうね」とリチャードソンは言う。
飛行はまず試験場の上空から始めて、機体の安全性を確かめる。そのあと、22年には米国内のいくつかの都市の上空を飛ばして、地上の人々を対象とした調査を実施する予定だ。すべてが計画通りに運べば、その地域の住民から苦情が出ることはないだろう。そして、いずれはそうした住民たちも、気軽に超音速旅客機を利用できるようになるはずだ。