中国のハイブリッド宇宙飛行機は21世紀の宇宙開発競争をリセットする可能性 中国のハイブリッド宇宙飛行機は21世紀の宇宙開発競争をリセットする可能性

中国のハイブリッド宇宙飛行機は21世紀の宇宙開発競争をリセットする可能性

中国のハイブリッド宇宙飛行機は21世紀の宇宙開発競争をリセットする可能性

SpaceXが回収可能なロケットで話題を呼んでいる一方、中国は宇宙飛行の次なる大物、極超音速宇宙飛行機の開発に取り組んでいると発表した。

中国航天科技集団は、退役したスペースシャトルの後継機として、ハイテクでより効率的なハイブリッド複合サイクルエンジンの先進研究を開始している。このエンジンは、空港の滑走路から離陸し、そのまま軌道に投入できる。このハイブリッド宇宙飛行機の複合サイクルエンジンは、ターボファンエンジンまたはターボジェットエンジンを用いて滑走路から水平に離陸する。離陸後はラムジェット推進に切り替わり、速度が上昇するにつれて超音速気流を発生するスクラムジェットエンジンに切り替わる。スクラムジェット段階では、ハイブリッド宇宙飛行機は海抜20kmから100kmの高度域である「近宇宙」で極超音速飛行に入る。最終的に、ハイブリッド宇宙飛行機はロケットモーターを用いて近宇宙から軌道に投入される。

国営テレビ局CCTVとその英語放送の放送では、CASTCの宇宙飛行機は再利用が容易なので、宇宙打ち上げコストが飛躍的に下がるだろうと指摘されている。

中国複合サイクルターボラムジェットエンジン可変サイクル
cjdby.netのshinobiyan
スカイロング宇宙飛行機反動エンジン
リアクション・エンジンズ・リミテッド
中国のハイブリッド宇宙船
監視カメラ13

中国科学技術院のエンジニアである張勇氏は、中国は今後3~5年で宇宙飛行機の技術を習得し、2030年までに本格的な宇宙飛行機が就航すると主張した。

興味深いことに、CASTCの別のエンジニアであるヤン・ヤン氏は、スペースプレーンは宇宙打ち上げロケットよりも緩やかな加速をするため(離陸時の宇宙飛行士の身体的負担が軽減される)、宇宙飛行機によって「訓練を受けていない人にとっての宇宙へのアクセスが容易になる」と述べ、宇宙観光に使用できるバージョンのスペースプレーンを示唆した。

CSAA 馮如賞 2015
CSAA
中国の無人機マッハ4超音速極超音速
バイウェイ(lt.cjdby.net経由)

ラムジェット/ターボ複合サイクルエンジンのような複雑な技術を、報告されたタイムライン内に実現することは、極めて野心的な目標です。しかし、中国は実際には、このプロジェクトの主要技術のいくつかで世界をリードしています。2015年、王振狗教授はスクラムジェットエンジンの開発と飛行に成功した功績により、中国航空界最高の勲章である馮如賞を受賞しました。これにより、中国は米国に次いで世界で2番目にスクラムジェット技術を習得した国となりました。中国科学院航空技術研究院(CASTC)の急速な研究タイムラインはまた、ラムジェット/ターボファン複合サイクルエンジン用の回収型ドローン試験台によるマッハ4の試験飛行に関する2015年の報告が正確であったことを示唆しています。また、中国は世界最大の極超音速風洞であるマッハ9のJF-12を保有しており、これを使用することで、費用がかかり潜在的に危険な高高度での飛行試験を行わずに、極超音速スクラムジェットを容易に試験することができます。

中国は既に様々な先進的な固体燃料および液体燃料の宇宙ロケットを保有しており、タービンエンジンにおける中国の歴史的弱点さえも問題にならないかもしれない(実績のあるWS-10ターボファンは、複合サイクルエンジンのラムジェットエンジンに十分な推力を提供できる可能性が高い)。CASTCにとって最大の課題は、これらすべてのコンポーネントを単一の推進パッケージに統合すること、そして極超音速飛行と大気圏再突入の過酷な条件に耐えられるほど軽量かつ強固な機体を構築することかもしれない。

中国の極超音速航空機
www.armystar.com

このプロジェクトが目標期間内に成功するか、あるいは数年遅れるかに関わらず、その成果は重大なものとなるでしょう。それは、宇宙開発競争における民間側だけにとどまりません。宇宙へのアクセス率の向上と打ち上げコストの削減に加え、中国軍は複合サイクルエンジン技術から直接的な軍事的利益を得ることができるでしょう。ロケットモーター部品を必要としない複合サイクルエンジンは、極超音速無人機や有人航空機の動力源として最適です。マッハ5以上の速度で近宇宙を飛行するこれらの航空機は、地球規模の航続距離を実現できるだけでなく、その高速性と高高度により、既存のあらゆる防空システムの脅威を実質的に回避できます(ただし、エンジンのタービン部分は、燃費効率と高い推力対重量比を重視する必要があります)。

中国の極超音速爆撃機「シャドードラゴン」
ウェンデル・ミニック

直径3メートルの固体ロケットブースターやLM-9超重量級ロケット用燃料ターボポンプの試験成功など、中国の宇宙開発における他の進展に続き、このような長期プロジェクトが注目を集めていることは注目に値する。中国の宇宙技術における画期的な進歩を大々的に報道することは、中国の威信を高めるだけでなく、ハイブリッドスペースプレーンや超重量級「月」ロケットといっ​​た次世代宇宙技術への高額な投資を正当化するために、国民の意識と支持を高めようとしていることを示唆している。これらの航空宇宙分野のマイルストーンにおいて先行者利益を得ることは、中国に地球と宇宙の両方で超大国の地位を確実に与えるだろう。

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