
2001年7月17日、英国航空のコンコルドがヒースロー空港から離陸する。同機の最高速度はマッハ2.04だった。ゲッティイメージズ/シオン・トゥヒグ/スタッフ
1月15日、ニューヨークのJFK空港からロンドン・ガトウィック空港へ向かうボーイング787-9ドリームライナーが、新たな速度記録を樹立しました。格安航空会社ノルウェー・エアシャトルが所有するこの機体は、3,470マイル(約5,500キロメートル)の旅を5時間13分で完走しました。これにより、同機は大西洋を横断した亜音速機としては最速記録となりました。
ドリームライナーは、ブリティッシュ・エアウェイズの航空機が保持していた以前の記録を3分上回りました。しかし、この速度向上は技術や工学の進歩によるものではなく、追い風によるものでした。速度向上は非常に強力で、ノルウェー航空の機体は最高対地速度779mph(時速約1200キロ)に達しました。これは音速よりも速いものの、空中での速度はわずかに遅かったため、音速の壁を破ることはできませんでした。
「今日の航空機のほとんどは、実際には1960年代のものよりもわずかに遅いのです」と、サルフォード大学で航空力学と航空機性能の上級講師を務めるフィル・アトクリフ氏は語る。性能はほぼ停滞しているとアトクリフ氏は言う。「航空機はより効率的になり、燃料消費量も少なくなり、搭乗者数も増え、飛行距離も伸びていますが、性能的にはほぼ同じ速度です。」
ノルウェー航空の超音速飛行の危機は、近年の航空旅行がいかに減速しているかを改めて浮き彫りにした。現在、音速の壁(マッハ1、時速767マイル)は軍用機にのみ設定されている。コンコルドは2003年に退役した。エールフランス4590便の墜落事故で113人が死亡した3年後のことだ。それ以来、超音速飛行は一般の人々にとって再び利用されていない。しかし、多くの企業が超音速旅行の復活に取り組んでおり、実現に近づいている。
次世代の超音速機の開発には2つのアプローチがあります。プライベートな超音速ジェット機を開発することと、より大規模なグループ向けの超音速機の開発に取り組むことです。Aerion SupersonicとSpike Aerospaceは富裕層向けのプライベートジェットを開発しており、Boom Supersonicは比較的裕福でない乗客向けの航空機を開発しています。その目標は?長距離飛行の所要時間を短縮し、商業的に成功させることです。
開発中の次世代超音速機は、それぞれ若干異なる技術を採用し、サイズも異なり、ターゲット市場も異なります。さらに混乱を招いているのは、関係する各社が、それぞれの飛行速度について合意に至っていないことです。
スパイク社の窓のないビジネスジェット機S-512は、マッハ1.6(時速1,227マイル)に達する予定です。アエリオン社のAS2ビジネスジェットの最高巡航速度はマッハ1.4(時速1,074マイル)です。そして、ブーム社はさらに高速のマッハ2.2(時速1,687マイル)を目指しています。ブーム社の提供する機体は、最高速度マッハ2.04(時速1,565マイル)のコンコルドと同等の速度を誇る唯一の機体です。
これらの速度の違いは、実際の飛行に当てはめると大きな違いを生みます。Boom社はニューヨークからロンドンまで3時間15分で飛行可能だとしていますが、Aerion社の航空機では4.5時間、Spike社は同距離の飛行時間を3.3時間としています。
「みんなもっとゆっくり考えている」とショール氏は言う。「もっと速くなれば――これがうまくいくには少なくともマッハ2.0が必要だと思うが――フライトスケジュールの調整で数時間節約できるだけでなく、丸一日節約できることになる」
しかし、もう一つのハードルがあります。それは超音速機の実現を完全に阻む可能性のあるものです。それは煩雑な手続きです。航空機から発生するソニックブームは完全には除去されておらず、米国上空を超音速で飛行することは違法です。コンコルドの人気、そしてその飛行路線は、超音速ブームによってさらに悪化しました。そのため、最新の超音速技術は、この問題の回避を目指しています。
「AS2は、衝撃音が地面に届くことなくマッハ1.2まで飛行できます」とバレンツ氏は語る。「私たちはこれを『ブームレス・クルーズ』と呼んでいます。専門的にはマッハ・カットオフ速度と呼ばれています。これは現在の旅客機よりも約50%速い速度です。」ブーム社は、超音速の衝撃音が「コンコルドの少なくとも30倍静か」になると予想している。スパイク社は、衝撃音が地面に届くことを防ぐ「静粛超音速飛行技術」を特許出願中であると述べている。
しかし、これらはまだ実世界での試験で完全に証明されていません。しかし、米国の航空交通当局が超音速飛行規則の改正を検討しているため、少しは猶予が与えられるかもしれません。将来的には、超音速機は飛行前に騒音に関する認証を取得する必要があるかもしれません。
超音速機関連企業が皆、一致して言えることが一つある。それは、需要が存在するということだ。「人々は市場を探しているのです」とアトクリフ氏は言う。「コンコルドでの旅行が人気だったことを知っているからこそ、それに近い方法、つまり現在の標準的な亜音速航空旅行よりも優れた方法を探しているのです」。しかし、これは単に改良されたコンコルドを夢想するだけではない。超音速旅客機(とそのビジネスモデル)を根本から考え直すことなのだ。
「航空会社は基本的に同じジェット機を同じ空港間で運航しており、客室の体験もほぼ同じです」と、超音速機メーカーBoom Supersonicの創業者兼CEO、ブレイク・ショール氏は語る。「だからこそ、各社は顧客を囲い込もうとマイレージプログラムを導入しているのです。それがなければ、航空会社を乗り換えない理由はありませんから。」
現在、3社とも試作機の開発に取り組んでいます。スパイク・エアロスペースは、2017年10月にS-512の小型無人機(SX-1.2)を7回の短期試験飛行で試験したと発表しました。ブームは2019年に3分の1サイズの機体を飛行させる予定で、アエリオン・スーパーソニックも来年試験飛行を行う予定です。すべてが順調に進めば(ただし、これは大きな「もし」です)、2020年代半ばには旅客機の運航が開始される可能性があります。
まだ先の話のように聞こえるかもしれないが、超音速機への再挑戦はようやく勢いを増しつつある。「コンコルドの設計以来、大きく変わったのは3つの分野です。空気力学、材料、そしてエンジンです」とショール氏は説明する。風洞はコンピューターシミュレーションに置き換えられ、炭素繊維複合材はコンコルドの材料よりも軽量になり、エンジンにはアフターバーナーは不要になったとショール氏は言う。
「これらを組み合わせることで、コンコルドよりも75%も効率の高い超音速航空機を今日でも製造できるほどの効率向上が見込めます」とショール氏は説明する。「つまり、乗客にとってはるかに手頃な価格になるということです」。ショール氏によると、ブーム社はまず航空経済性から着手し、その後航空機そのものへと遡っていったという。
ブーム社の超音速飛行へのアプローチは、マッハ2.2で飛行し、大西洋横断便の座席価格が約5,000ドルの55席商用航空機を開発することだ(1981年当時、ニューヨークからロンドンまたはパリへの往復航空券は、時速1,350マイルで約3時間半の飛行で、約3,000ドルだった)。ショール氏の賭けはシンプルだ。ブーム社は、1便あたり100席以上を埋めなければならなかったコンコルドとは対照的に、55席の航空機であれば常に満席にできると考えているのだ。
ショール氏によると、来年飛行予定のブーム社のXB-1実証機は現在製造中だ。エンジンはブーム社の格納庫に到着しており、同社は尾翼と主翼の製作を進めている。現在、ブーム社はリチャード・ブランソン氏のヴァージン・グループを含む5つの航空会社から76機の受注を獲得しており、小型機ながらコンコルドに似た外観となっている。「これは革新的な設計ではなく、進化型設計です。コンコルドには既に革新的な設計がありましたから」とアトクリフ氏はブーム社の機体について述べている。
アエリオンは2015年、チャーター便運航サービスのフレックスジェット社に自社ジェット機20機を売却する契約を締結しました。AS2型機は8人から12人の乗客を乗せることができ、ビジネス用途に特化しています。「生産開始から10年間で300機のAS2の市場規模を見込んでいます」と、アエリオンのCEOであるブライアン・バレンツ氏は述べています。「ビジネスジェットは超音速飛行を再開させるのに最も適した市場だと考えています。効率的な超音速旅行の市場を確立するにつれ、航空機もそれに追随することを期待しています。」
アエリオンは、コンコルドが運航を停止した2003年以来、超音速技術の開発に取り組んできました。2017年12月、アエリオンは超音速戦闘機の開発会社であるロッキード・マーティンと共同で、AS2機の開発を開始しました。「アエリオンAS2のコンセプトは、当社のさらなる時間とリソースの投資に値するものです」と、ロッキードの執行副社長であるオーランド・カルバリョ氏は当時の声明で述べています。
NASAもXプレーンで超音速飛行に取り組んでおり、ヴァージン・ギャラクティックも長年にわたり商業宇宙旅行を実現しようと取り組んでおり、VSSユニティは超音速を超えた。
しかし、これほどの熱狂にもかかわらず、超音速飛行の実現にはまだ数年かかる。しかも、それはすべてが順調に進んだ場合の話だ。「人々は常に超音速旅行に興味を持っていました」とアトクリフ氏は言う。コンコルドが開発される前から、運用中も、そして退役してからも、音速での移動には大きな期待が寄せられていた。しかし、こうした期待の多くは、実質的な開発にはつながっていない。
しかし今回は状況が違うかもしれない。「実際、ハードウェア化される可能性が出てきています」とアトクリフ氏は言う。「近いうちにそうなる兆候はたくさんあるのです」
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この記事は、英国のEU離脱後の国境の将来、超音速旅行を実現するための新たな競争、実現しなかったホバー列車など、輸送における課題と解決策を探るWIRED on Transportシリーズの一部です。
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この記事はWIRED UKで最初に公開されました。