極超音速の環境でも飛翔可能な構造であることが明らかに

　　早稲田大学は2026年4月16日、宇宙航空研究開発機構（JAXA）、東京大学、慶應義塾大学との共同研究において、国内で初めて極超音速実験機によるマッハ5（約5400km/h）相当の燃焼試験に成功したと発表しました。

【画像】熱に耐えてる…これが、風洞実験の様子です

　この実験は、太平洋を約2時間で横断可能な極超音速旅客機や、高度約100kmに到達するスペースプレーンの実現に向けた実証実験です。

今回の実験成功について、早稲田大学は「極めて重要な技術実証およびデータを取得した」と発表しています。

　極超音速飛行では、機体とエンジンの相互干渉が非常に強いことが大きな特徴です。飛行マッハ数や機体の姿勢によって機体に形成される衝撃波が変化し、エンジンに取り込まれる気流の状態が大きく変わります。

　また、エンジンの推力は機体の運動に直接影響を与えるため、機体とエンジンは互いに強く結び付いたシステムとして振る舞います。このため、極超音速機では、機体の空力設計やエンジンの燃焼設計を個別に行うのではなく、一体のシステムとして取り扱う「機体／推進統合設計・制御」が必要となります。

　今回の実験では、将来的な観測ロケットによる飛行実証を見据え、全長約2mの極超音速実験機を設計・製作しました。同実験機は、極超音速飛行時に発生する機体周囲約1000度の高温環境に耐えるため、耐熱材料と遮熱構造を組み合わせた軽量耐熱構造を採用しています。

　実験では、JAXA角田宇宙センターの極超音速風洞設備を用い、マッハ5の飛行環境を模擬した条件下で燃焼試験を実施しました。その結果、「極超音速環境における安定した燃焼の実証」「機体とエンジンを統合した制御技術の有効性の確認」「実用化に向けた設計・制御に関する貴重なデータの取得」といった成果が得られました

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