次世代の航空用エンジンとして機体されているデトネーションエンジン。その中でも回転デトネーション燃焼を行うエンジンを用いてデュアルモードで動作するという新しい技術の動力について実証試験に成功したとする発表がされています。
アメリカがここ数年開発を進めているのはデトネーションエンジンです。これは従来のターボファンエンジンといったファンを回転させるような構造のジェットエンジンとは異なる仕様になっています。
その一つGE Aerospaceが開発したのはこの回転デトネーションエンジンをデュアルモード、つまり片方を停止し片方を起動できるような構造を1つにしたラムジェットエンジンを設計・開発し高度なジェット推進コンセプトの実証に成功したとしています。
GE's Breakthrough In 'Detonating' Hypersonic Propulsion Is A Big Deal
https://www.thedrive.com/the-war-zone/ges-breakthrough-in-detonating-hypersonic-propulsion-is-a-big-deal
具体的にどのようなサイズなのかは明らかになっておらず、構造についてもよく分かっていません。GE Aerospaceによると、この先端技術で開発されたエンジンとしては世界初の極超音速機であると考えられている」という内容について詳細を発表しています。
▼燃焼が回転しているデトネーションエンジンの様子(記事のエンジンとは無関係)
▼NASAの回転デトネーションエンジン 燃焼時間251秒 推力5800ポンド
同社は超音速流中で動作できる回転デトネーション燃焼 (RDC) によるデュアルモードラムジェット (DMRJ) リグ テストを行ったとしています。
極超音速はマッハ 5(音速の5倍)を超えるものになるのですが、同社によると「既存の空気呼吸方式デュアルモードラムジェット推進システムは動作させるには機体がマッハ3を超える超音速に入る必要がある。GE エアロスペースのエンジニアはより低いマッハ数で動作できる回転デトネーションデュアルモード ラムジェットの開発に取り組んでいます。これにより、飛行体がより効率的に動作しより長い航続距離を達成できるようになります」としています。
▼兵器例(コンセプト)
つまり回転デトネーションエンジンがマッハ1～3未満で動作可能な革新的な技術開発を目指しているというもので、発表では「従来のジェット エンジンの燃焼システムをデトネーション波を通じて燃料を燃焼に置き換えることでエンジン全体のサイズと重量をより効率的に高めより高い推力を生成することを可能にします」としています。
▼パルスと回転デトネーションエンジンの違い Photo:JAXA
デトネーションエンジンについてはパルス方式と回転方式があり、パルス方式はピアノであれば指一本で鍵盤を1つずつ押すように燃料を噴射し爆発・推進力を得るものの回転方式は鍵盤をなぞるように次々に燃料を噴射することで途切れのないデトネーション波をつくることができ推進力を得ることができます。
回転デトネーションは一般的に従来のタービンエンジンより可動部品がはるかに少ない特徴があります。あくまで理論的には部品点数が少ないことで同出力のエンジンよりも大幅に小型、軽量、かつ複雑ではない構造で作ることができるという特徴あるとさえています。そのため同じサイズのエンジンを作ればより高出力のものを搭載できることになり速度、射程距離などは従来の比ではなくなるという文字通り新世代の極超音速用エンジンになります。
その一つGE Aerospaceが開発したのはこの回転デトネーションエンジンをデュアルモード、つまり片方を停止し片方を起動できるような構造を1つにしたラムジェットエンジンを設計・開発し高度なジェット推進コンセプトの実証に成功したとしています。
GE's Breakthrough In 'Detonating' Hypersonic Propulsion Is A Big Deal
https://www.thedrive.com/the-war-zone/ges-breakthrough-in-detonating-hypersonic-propulsion-is-a-big-deal
具体的にどのようなサイズなのかは明らかになっておらず、構造についてもよく分かっていません。GE Aerospaceによると、この先端技術で開発されたエンジンとしては世界初の極超音速機であると考えられている」という内容について詳細を発表しています。
▼燃焼が回転しているデトネーションエンジンの様子(記事のエンジンとは無関係)
▼NASAの回転デトネーションエンジン 燃焼時間251秒 推力5800ポンド
Level up ⬆️@NASA has achieved a new benchmark in developing an innovative propulsion system! Engineers at #NASAMarshall successfully tested a 3D-printed Rotating Detonation Rocket Engine for 251 seconds, producing over 5,800 pounds of thrust.
— NASA Marshall (@NASA_Marshall) December 20, 2023
MORE >> https://t.co/0gX76EHYOd pic.twitter.com/SxOMjrTgXv
同社は超音速流中で動作できる回転デトネーション燃焼 (RDC) によるデュアルモードラムジェット (DMRJ) リグ テストを行ったとしています。
極超音速はマッハ 5(音速の5倍)を超えるものになるのですが、同社によると「既存の空気呼吸方式デュアルモードラムジェット推進システムは動作させるには機体がマッハ3を超える超音速に入る必要がある。GE エアロスペースのエンジニアはより低いマッハ数で動作できる回転デトネーションデュアルモード ラムジェットの開発に取り組んでいます。これにより、飛行体がより効率的に動作しより長い航続距離を達成できるようになります」としています。
▼兵器例(コンセプト)
つまり回転デトネーションエンジンがマッハ1～3未満で動作可能な革新的な技術開発を目指しているというもので、発表では「従来のジェット エンジンの燃焼システムをデトネーション波を通じて燃料を燃焼に置き換えることでエンジン全体のサイズと重量をより効率的に高めより高い推力を生成することを可能にします」としています。
▼パルスと回転デトネーションエンジンの違い Photo:JAXA
デトネーションエンジンについてはパルス方式と回転方式があり、パルス方式はピアノであれば指一本で鍵盤を1つずつ押すように燃料を噴射し爆発・推進力を得るものの回転方式は鍵盤をなぞるように次々に燃料を噴射することで途切れのないデトネーション波をつくることができ推進力を得ることができます。
回転デトネーションは一般的に従来のタービンエンジンより可動部品がはるかに少ない特徴があります。あくまで理論的には部品点数が少ないことで同出力のエンジンよりも大幅に小型、軽量、かつ複雑ではない構造で作ることができるという特徴あるとさえています。そのため同じサイズのエンジンを作ればより高出力のものを搭載できることになり速度、射程距離などは従来の比ではなくなるという文字通り新世代の極超音速用エンジンになります。
