「米国初の超音速旅客機」キモのエンジンどうする? 「速いけど静かで燃費◯」…そんなコト可能なの!?

現在のエンジンでは実現は無理ゲー?

　アメリカのスタートアップ企業「ブーム」が開発を進めている超音速旅客機「オーバーチュア」は、試験機「XB-1」が音速を突破したことにより、実用化への階段をひとつあがったと言えるでしょう。そこで、開発の進展に合わせて注目すべきポイントは「シンフォニー」（推力15.75t）と命名されたエンジンだと、筆者は考えています。

「オーバーチュア」は、2029年の実用化を目指しており、実現すれば英仏共同開発の「コンコルド」以来、そして米国初の超音速旅客機の出現となります。この機体は乗客数こそ約80人と少ないものの、予定している速度は現在のジェット旅客機より格段に速いマッハ1.7のほか、飛行高度は2倍近い約1万9000mです。

　こうしたことから、「オーバーチュア」には新しいエンジンが必要になります。

　旅客機のジェットエンジンは、現在は「ターボファン」と呼ばれるタイプが主流です。

　ターボファン・エンジンは、「コア」と呼ばれる圧縮機、空気と燃料を混合する燃焼器、高圧タービンで構成する中心部分の前に、ファンと呼ぶ大きな回転翼が付き、ここで推力を生んでいます。

　稼働中のターボファン・エンジンではコアから圧縮・燃焼された高温・高圧の空気、ファンからは圧縮されない空気と、2つの空気の流れが後方に向けて生じています。航空エンジンの分野では、この2種類の流れる空気量の差である「バイパス比」という指標があり、ファンからの空気量が多いほど高くなります。これはエンジンのスペックにおける、静音性と燃費の良さを示すバロメーターのひとつとなっているのです。

　一方で、バイパス比が高くなればなるほど、ファンからの空気量も多くしなければなりませんので、エンジンの直径は年を追うごとに太くなる傾向にあり、なかには、まるで樽のような太さをもつエンジンも生まれているほどです。

　しかし、より高い空を高速で飛ぶにはファンの直径を小さくするほか、「ターボジェット」と呼ばれる、ターボファンより先に登場したタイプが似つかわしいとされています。これは取り込んだ空気をすべてコアで圧縮・燃焼し高温・高圧の空気のみを排出することで推進力を得るもので、出力が高い分、騒音も大きく、燃費効率も悪いです。

　とはいえ、オーバーチュアが計画している速度と飛行高度は、既存の旅客機のエンジンを搭載していては達成できません。今の高バイパスのターボファン・エンジンとターボジェット・エンジンは性能を満たさないことから、ブームは新エンジン「シンフォニー」の開発に至ったといえるでしょう。

　では、このエンジンのスペックは、どのようなものなのでしょうか。

「米国初の超音速旅客機」エンジンはどんなスペック？

　ブームの公式サイトに掲載されているシンフォニーを見ると、バイパス比自体は具体的な数値は示されていないものの「中バイパス」を示すと見られる「ミディアム」とされ、エンジン前部にファンも見えます。

　その一方で、コンコルドが商業的に成功しなかった原因といえる騒音を減らし、SAF（持続可能な航空燃料）を使い、二酸化炭素（CO2）も排出削減をしなければならないなど、超音速巡航飛行だけではない課題が幾つもあります。これらへの配慮から、「ミディアム」比のターボファンを選んだと推測されます。

　ブームは「シンフォニー」の実現に向け、コア部分のプロトタイプの試験を2025年後半に行うとしています。試験場所については、2025年4月にコロラド州ワトキンスのコロラド航空宇宙港を選定したと発表しました。ここは以前、極超音速エンジンの開発に使われていたということですので、既存の施設を活用し効率化を図る狙いがあると見られます。同時にブームは、試験へ300万ドルから500万ドル（1米ドル150円として4億5000万円から7億5000万円）を投資するとしてもいえます。

　このように「オーバーチュア」にとって、「シンフォニー」は唯一、打ち出したスペックを実現できる可能性をもったエンジンになります。それゆえ、このエンジンの実現なしでは、「オーバーチュア」の実用化は困難といえるでしょう。それだけに、「シンフォニー」の開発の進みように注目していきたいと思います。

Comments

[z3]

スーパークルーズのエンジンが出始めたので、長時間リヒートに頼るコンコルドより安全性は高いでしょう。

音速の2倍で有ったコンコルドは現代の戦闘機でも実用域で使わない速度を出していました。
音速を少し超える巡航速度なら現実的かと思います。

[ハンセン]

早いけど静か・・・オレの事か？