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超音速機から発生するソニックブームの低減技術を実証
~将来の超音速旅客機の実現を目指して~

平成27年10月27日

国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構(JAXA)は、スウェーデン・エスレンジ実験場において現地時間7月24日に実施した低ソニックブーム設計概念実証プロジェクト第2フェーズ試験(D-SEND#2)で計測したソニックブーム波形を解析した結果、全機低ソニックブーム設計技術を世界で初めて※1飛行実証しました。

 ソニックブームとは、超音速機から発生する衝撃波が地上で衝撃音として感じられる現象で、この衝撃音を低減することが次世代超音速旅客機を実現する最重要課題の1つであることは世界的な共通認識です。JAXAは、この最重要課題の解決に向けた研究開発を通じてJAXA独自のソニックブーム低減技術(低ソニックブーム設計概念と形状設計法)を構築し、その実現性を今回の飛行試験で実証すると共にソニックブームの国際基準策定に貢献可能な技術やデータを獲得しました。

 また、今回の試験で計測したデータには当初想定し得なかった大気乱流※2の影響が含まれていたため、JAXAは新たに解析ツールを開発し、詳細なデータ解析を行っており、大気乱流が低ソニックブーム波形に与える影響を解析した例はなく、世界初となります。

 今後は、ICAO(国際民間航空機関)に試験結果の報告を行うことにより、ソニックブームに関する国際基準策定に向けた技術的な議論、検討を加速させ、将来の超音速旅客機の実現につながる活動を産業界とともに積極的に推進します。

※1: 機体が安定した飛行状態で、先端及び後端のソニックブームを同時に低減することを実証した例は世界でも初めてとなります。仮に今回の結果をコンコルドに適用した場合、ソニックブームはおよそ1/2に低減可能となり、さらに50人規模の小型超音速旅客機に適用した場合には、コンコルドの1/4に低減可能となります。
※2: 大気乱流とは、地表から高度数km程度の範囲で発生する気流の乱れ、ゆらぎ。特に地表面がビルや森林など凹凸があるような場所で発生しやすく、また、大気の気温と地表面の温度の差が大きくなる日中の方が夜間よりも大きくなりやすい。

(別紙1/3)

D-SENDプロジェクト概要

1. 概要

D-SENDプロジェクトは、次の2つの試験から構成されます。

D-SEND#1: 2種類の軸対称体を落下させ、空中でのソニックブーム計測システム(BMS)の確立先端部の低ソニックブーム効果の実証。
(2011年5月実施)
D-SEND#2: 低ソニックブーム設計概念を適用した超音速試験機を飛行させ、計測したソニックブームによって設計概念を実証。
(2015年7月実施)

(別紙2/3)

2. D-SEND#2試験状況

現地時間7月24日に飛行試験を実施しました。4時43分に放球、10時00分に気球から超音速試験機が分離されました。試験機は正常に飛行し、実験場内に安全に着地しました。

放球時間 7月24日4:43(日本時間11:43)
分離時間 7月24日10:00(日本時間17:00)
分離高度 30.5km
計測時の速度 マッハ1.39
計測時の経路角 47.5度

(別紙3/3)

3. ソニックブーム計測結果(高度750m)

下図の青い線は、飛行目標としたブーム計測点の高度750mで計測された低ソニックブーム波形です。波形の振幅は、比較用のN型のソニックブーム波形(赤)と比べて低減していることが確認されました。


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