スピードの必要性：なぜ商業フライトは速くならないのか

要約

この記事では、フライト技術の進歩にもかかわらず、商業フライトが速くならない理由について探求します。超音速航空機のコンコルドは、高コストと音響爆発による騒音汚染のために引退しました。速度が速いほど燃料消費量が増え、フライトコストと環境への影響が高まるため、燃費も懸念されています。航空機の空力性能を向上させる試みはありましたが、その設計費用が速いフライトの需要を上回っています。しかし、航空機の形状変更や代替/合成燃料の最近の進歩により、超音速商業フライトが再び可能になるかもしれません。

コンコルドとその終焉

コンコルドは、英仏製の超音速航空機で、かつて商業フライトの最高峰でした。通常の航空会社の倍以上の2,000km/h以上の速度で移動できました。しかし、その速度のために、音響爆発を引き起こし、地上の建物に構造的な損傷を与えました。そのため、ほとんど海洋ルートに制限され、高コストのために航空会社や乗客にとって持続可能ではありませんでした。単一の大西洋横断往復は今日で10,000ドル以上かかることがあります。2001年9月11日以降のフライト需要の減少後、コンコルドは2003年に引退しました。

燃費とフライトコスト

商業フライトにおける燃費は重要な懸念事項です。ジェットエンジンは年々効率的になり、より多くの推力を発揮し、燃料1リットルあたりの飛行距離が長くなっています。しかし、この効率は、コンコルドの半分以下の速度である約900km/hまでしか実現できません。それ以上の速度で飛行すると、空気取り入れが増加し、飛行距離あたりの燃料消費量が増加します。標準的な大西洋横断フライトは、依然として150,000リットル以上の燃料を使用し、航空会社の総費用の20％以上を占めます。燃費の低下と速度の向上は、フライトコストと環境への影響を大幅に増加させます。

空力性能とコスト

燃料を増やさずに飛行機を速くする方法の1つは、翼のスイープまたは胴体から突き出る翼の角度を調整して空気抵抗を減らすことです。しかし、これにはより長い翼が必要で、より多くの材料と重量が必要で、燃料消費が増えます。飛行機をより空力的に設計することは可能ですが、それによる設計費用が速いフライトの需要をカバーするには不十分であることが航空会社によって発見されています。

航空機設計と燃料技術の最近の進歩

航空機の形状変更や代替/合成燃料の最近の進歩により、超音速商業フライトが再び可能になるかもしれません。NASAやDARPAの研究により、航空機の形状を変更することで、音響爆発の影響を1/3に軽減することができることが示されています。長い突起物で鼻を延長することで、衝撃波を小さく分割することができます。また、2つの翼を使用してお互いに打ち消し合う波を生み出すという提案された設計もあります。新技術によって、代替および合成燃料、またはハイブリッド電気航空機でエネルギー効率の問題が解決されるかもしれません。

結論

フライト技術の進歩にもかかわらず、商業フライトは騒音汚染、燃費、コストの懸念があるため、速くなっていません。航空機の空力性能を向上させる試みはありましたが、その設計費用が速いフライトの需要を上回っています。しかし、航空機の形状変更や代替/合成燃料の最近の進歩により、超音速商業フライトが再び可能になるかもしれません。これらの新技術が超高速商業フライトの新時代を迎えるかどうかは、まだ見定める必要があります。