商業飛行機が高速な世界に追いつけない理由：超音速飛行の課題

要約

商業飛行機は、数十年前と比べて、飛行時間がほぼ2倍になるなど、高速なテクノロジーの世界に取り残されているように見えます。超音速飛行はかつて存在しましたが、航空会社と乗客の両方にとって非常に高価だったため、商業的に持続可能ではありませんでした。燃料効率と環境への影響が、超音速飛行を停止させる要因の一部でした。しかし、NASAやDARPAの最近の技術の進歩と研究により、これらの課題を克服することが可能であることが示されています。

目次

• 超音速飛行の課題
• 燃料効率と環境への影響
• 飛行機を速くする方法
• 商業的超音速飛行の失敗実験
• 超音速飛行の最近の進歩と可能性

はじめに

1996年、英国航空の飛行機がニューヨークからロンドンまでの飛行を2時間53分で記録しました。しかし、今日、同じルートを飛ぶ乗客は最低でも6時間を空中で過ごすことを期待する必要があります。すべてが速くなっている世界で、なぜ商業飛行機は遅れをとっているのでしょうか？このブログ投稿では、特に超音速飛行の課題を探求することにより、この問いに答えることを目的としています。

Q&A

Q: 超音速飛行が商業航空会社に与えた影響は何でしたか？
A: 超音速飛行は存在しましたが、高価で商業的に持続可能ではありませんでした。英仏製のコンコルドは1970年代に乗客を空の上をシャトルし始めました。しかし、通常の航空会社の速度の2倍以上の2,000 km/h以上の速度で飛行するため、音速よりも約800 km/hも速くなりました。これにより、地上にいる人々に驚きの問題が発生しました。物体が超音速で移動すると、連続した移動する衝撃波、いわゆる音爆を生成します。これは、大きな音や窓のガタガタ音、建物の構造要素の脱落を引き起こします。高度15 kmで飛行する飛行機は、下の地上に80 kmの直径の範囲に影響を与えるため、コンコルドの飛行経路に住む住民からの苦情や懸念により、主に海洋ルートに制限されました。これらの制限や燃料やエンジニアリングの要件などの理由から、超音速飛行は航空会社と乗客の両方にとって財政的に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、現在でいうと1万ドル以上の費用がかかることがあります。したがって、超高速飛行が存在しても、それらは標準的な商業飛行ではありません。

Q: 飛行技術の進歩が高速な飛行を安くしなかった理由は何ですか？
A: 最大の懸念の1つは燃料効率です。数十年にわたり、ジェットエンジンははるかに効率的になり、より多くの空気を取り込み、より多くの推力を発揮し、燃料1リットルあたりより遠くまで飛行することができるようになりました。しかし、この効率は、コンコルドの速度の半分以下である約900 km/hまでの速度でしか実現できません。それ以上速くすると、空気の取り込みが増え、飛行した1キロあたりの燃料消費量が増加します。標準的な大西洋横断便は、依然として約15万リットルの燃料を使用し、航空会社の総費用の20％以上に相当します。したがって、燃料効率が低下し、速度が上がると、飛行コストと環境への影響が大幅に増加します。

Q: