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何故、コンコルド以来、超音速の商用ジェット機がなかったのか


何故、コンコルド以来、超音速の商用ジェット機がなかったのか

(図 Aerospatiale-British Aerospace Concorde 102, British Airways AN0744492 ウィキメディア経由GNU Free Documentation License)

(Fig.) アーティクル・イメージ

 

Why We Still Don't Have Another Concorde

(6:28) 2020/07/16

 

  • コンコルド(Concorde)は、ヨーロッパとアメリカ間の飛行時間を大幅に短縮することで、私達の40年前に旅の方法を変えました。
  • コンコルドは2003年に引退しましたが、商用の超音速ジェット機の再出現はまだありません。
  • ビッグ・プレーヤーは、ソニック・ブーム(sonic boom)[超音速機などによる衝撃波によって起こる爆発音]を減らすことで、開発の次の段階に向けて取り組んでいますが、一方で効率性と安全性を考慮しています。
  • それでは、超音速旅客機の超停滞(super holdup)は何でしょうか。

 

以下はビデオのトランスクリプトです。

ナレーター: 設定:1976年1月21日。2つの超音速飛行機が離陸し、1機はロンドン(London)から、もう1機はパリ(Paris)からです。 速度:1,350マイル毎時(約 2,172キロメートル毎時)、音速の2倍です。

ヴィック・カチョリア(Vik Kachoria)コンコルドは素晴らしい航空機でした。 超ゴージャス。 時代を先取りしています。

ナレーター: 航空エンジニアのジェームズ・ハミルトン(James Hamilton)卿が率いる開発には30年以上かかりました。彼は、コンコルドデルタ翼を設計したことで有名です。傾いたノーズ[先端部]と長くて超薄い胴体を全体的な独特の外観に追加しました。 しかし、最初の世間の畏敬の念はすぐに取り消されました。

エールフランス(Air France)社のコンコルドの1機が、2000年7月の離陸直後に墜落したとき、それはすでに成長しているプール(pool)[溜まり]に、批判するもう1つのことを加えました。 評論家はこう言いました、コンコルドは高額すぎ、エリート主義的で、煩さ過ぎました。

ブレイク・ショール(Blake Scholl) それは、テクノロジーが上手く行かなかったわけではありません。 それは、経済学が上手く行かなかったということでした。 それは、十分な人数の人々が飛行機に乗ることに対して、単純に高額すぎました。

ナレーター: それは、燃料が高価で、ほぼ22時間近くのメンテナンスが、空中での1時間に対して必要だったからです。 そのメンテナンスには、一部分として飛行機の高速での温度を管理する冷却メカニズムのために、専門のクルーも必要でした。 そして、ブーム(boom)がありました... [ブーミング] 音の壁を破ることによる雷のような騒音で、それは地面で聞くことができました。 騒音が原因となって、多くの国が、コンコルドの陸の上空の航路を全面的に禁止しました、稼げるお金が減ることを意味します。

2003年の秋までに、エールフランス社とブリティッシュ・エアウェイズ(British Airways)社は、彼らのコンコルドの機団(fleets)を引退させました。 17年後、私達にまだ、別のコンコルドはありません。 それで、超音速飛行機の超停滞は何でしょうか。

まあ、企業は未だコンコルドが直面した課題を解決しようとしています: 速度、燃料効率、ソニック・ブームからの騒音です。 ボーイング(Boeing)社、ロッキード・マーティン(Lockheed Martin)社、エアバス(Airbus)社は皆、超音速旅客機を復活させるためのさまざまな開発段階にあり、そして連邦航空局(Federal Aviation Administration)は2008年に「超音速航空機テクノロジーへの関心は消えていない」と声明で述べました。

 

(図 NASA Completes Milestone Toward Quieter Supersonic X-Plane クレジットNASA/Lockheed Martin)

 

今日、企業は音速を超えるために次の2つの方法の1つを選択しています: プライベート飛行機(private planes)もしくは商用旅客機(commercial airliners)。 スパイク・エアロスペース(Spike Aerospace)社は最初の道を歩んでいます:プライベートな超音速ジェット。 その設計は、車のドアがパタンと閉まる(slamming)音までソニック・ブームを低減しました。

カチョリア: 飛行機の空気力学(aerodynamics)、飛行機の形状、ノーズの形を変えることにより、それを行います。

ナレーター: 航空機は、長く尖ったノーズ[先端部分]をしていて、地面への代わりに宇宙に向けて衝撃波を跳ね返らせます。そして、そのなめらか(sleek)で窓のない胴体(fuselage)は、キャビン[客室]ノイズの低減に役立ちます。 最後に、スパイク社は、コンコルドの有名なデルタウィング(delta wing)を、圧力波をコントロールするためにクランク・デルタウィング(cranked delta wing)に大幅に更新しました。

カチョリア: それは、いわゆるクリーンシート(clean-sheet)設計です。 私達は、既存のモデルに基づいているわけではありません; 私達は、航空機についての知識に基づいています。 それは翼とエンジンが必要ですが、もしそうでなければ、キャビン[客室]はまったくさまざまな方法で行えます。 どのように私達がノーズを形作るかはさまざまです。

ナレーター: コンコルドの温度の問題に対処するために、スパイク社はアルミニウムよりも軽量で、より高い温度に耐えられる複合材料(composite materials)で航空機を製造しました。 そして、寄せ集めから新しいエンジンを創る代わりに、スパイク社は単に既存のエンジンを変更し、10~15年の開発期間と数十億ドルのコストを削減しています。 キャッチ: スパイク社は、1,100マイル毎時(約 1770キロメートル毎時)の低速で飛行する計画ですが、音速よりも高速です。しかし、遅くて十分な速度で、温度、ソニック・ブーム、そしてエンジン効率を管理する一方で、乗客の飛行時間を50%削減します。

スパイク社は、最終的にはより大きな商用旅客機にまで到達することを望んでいます、これはブーム・スーパーソニック(Boom Supersonic)社も進んでいる道です。 デンバー(Denver)の会社は、より大きな超音速旅客機の設計をテストするために、より小さなプロトタイプを製造しています。 そして同社は当初、海外旅行に焦点を当てているので、ソニック・ブームはそれほど大きな問題ではありません; スピードと効率です。

ショール: 私達は、コンコルドが持っていたのと同じ基本的なデルタウィングのアプローチから始めましたが、しかし私達は多くの革新を適用しました。 翼の形状と推進力の最適化の組み合わせを通して、私達は、今日飛んでいる航空機よりも騒々しくない前奏曲(Overture)のデザインを持っています。

ナレーター: 継ぎ目がなく(seamless)、角度のない設計が重要です。 胴体は、高温に耐性のある炭素繊維複合材(carbon-fiber composites)でできているだけでなく、 翼の先も細くなっています。

ショール: エリア・ルーリング(area ruling)と呼ばれる原理があります。これは基本的に、航空機の断面積(cross-sectional area)の配分を先端から尾部まで連続的かつスムーズに維持したいというものです。そのため、翼が突き出ている場合、胴体は実際にはやや細くなり、翼の後は太くなります。 だから、航空機のどこかに直線を見つけるのは困難です。 それは、滑らかで、流れるような、連続的な形状のようなものです。

ナレーター:推進力を改善し、航空機の燃費を高めるために、更新されたエンジンも着手していいます。 そして、ブーム(Boom)社は来年、超音速ジェット XB-1 をテスト飛行することで歴史を築くことを目指しており、うまくいけば、陸の上の航路に取り組む前に、海外飛行への道を開くでしょう。 しかし現時点では、超音速航空機に取り組んでいる企業はテスト飛行を実施していません。 その間、企業は、従来の風洞試験(wind-tunnel tests)と最新のコンピュータ・フライト・シミュレータを使用してテストしています。  次 に、航空機のあらゆる部分を設計するために図面がレンダリングされ、騒音、風、速度から温度まで全部を測定します。 そして、企業は将来のテストのために調整を行うことができます。

カチョリア: 超音速ジェット機は、2020年代半ばまでに登場します。 私はこう期待しています、一般市民は2030年代半ばまでに超音速ジェットで飛行できるでしょう。 これは本当に劇的に成長し、そしてそれは超音速飛行の始まりにすぎません。 時間だけが教えてくれます、私達の将来の飛行がどのようになり、そして私達はどれだけ速くそこに着くのでしょう。

アレックス・アポロニア(Alex Appolonia)ありがとう、ミシェル(Michelle)、この背後にある声をいただきありがとう。 これらのインタビューから私が学んだ興味深いことは、コンコルドのエンジニアが航空機を設計し製造した方法です。 彼らはコンピュータを持っていませんでした、だから彼らは、航空機の各々の部分について何十万もの図面を作成しました。 もちろん、今、私達はコンピュータ、CFDシステム、さらには風洞試験まで持っています。 これにより、これらのテストの結果を簡単に取得し、そして設計の改善ができます。 かなりクレイジーですよねぇ。 さて、以下のコメントであなたがもっと知りたいことを私達に教えてください、そして購読登録をしてお見逃しなく

 

 

----- 出典 -----

www.businessinsider.comuk.style.yahoo.comwww.theguardian.comWhy Are There No Supersonic Jets Today? – Spike Aerospace

 

 

----- 2020.0723公開の記事を読んで ----

かつては、コンコルドや ツポレフ 144 が発達させたテクノロジーでしたが、現在、実用化の意味では空白のテクノロジー領域になっています。

簡単に言ってしまえば、コンコルドは騒音公害で退役となったとのこと。超音速や極超音速を無音で飛行するのは、人類のテクノロジーで達成できそうでしょうか。 ついでに言えば、できれば、公害(ケムトレイル ? )まき散らしの内燃機関でないもので、達成出来たらいいのですが... 何世紀か後にはきっと...

また、高速で移動する機体の前面の空気が圧縮され、気体の状態方程式の通り圧縮熱で機体が高温になります (宇宙船の大気圏突入でも同じ)。耐熱性を備えた航空機材料の革新も鍵となるようです。
未来の航空機はどのような姿になるのでしょう。
 

Tupolev Tu-144 - Wikipedia ( Tu-144 (航空機) - Wikipedia )

 

----- パズルのピース -----

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