次世代超音速輸送機SSTの時代を目指して

<ESPR国際シンポジウム>  

 この5月21日と22日の両日、環境適合型次世代超音速推進システム(略称ESPR)に関する第一回国際シンポジウムが開催され、内外の航空機分野の専門家、技術者が結集した。ESPRプロジェクトは、超音速輸送機用推進システム(略称HYPR )に引き続くSSTエンジン開発プロジェクトとして、平成11年度から5カ年計画、予算123億円の予定でスタートしたもので、環境にやさしいSSTエンジンの研究開発を標榜して、現在4年目に入っている。今回の国際シンポジウムは、今までの研究成果と研究の最終目標を確認し合い、さらには将来のビジネス化の展望を語らい合う有意義な集まりであった。

<シンポジウム会場> <開発中の燃焼ノズル>

<次世代SSTを目指したプロジェクト>

 そもそも超音速輸送機(SST)としては、現在英仏両国が威信をかけて開発した有名なコンコルド機が欧米間を運行している。しかしながら、このコンコルド機は速度こそマッハ2と音速を越えるが、燃費の悪さとかソニックブーム(音速を超えたときに機体から発するドーンというような騒音)等の大きな問題がある。さらには2000年7月の墜落事故も重なり、新規機体の生産は中止、現行の機材をやり繰りして運行を行っているが、2010年から2015年頃には寿命の限界が来ると予想されている。このため、コンコルド後継機としての次世代超音速輸送機(SST)の国際共同開発を目指し、各国で研究開発が進められているが、我が国のHYPR/ESPRプロジェクトもこの一環として取り組んでいるもの。

<HYPRプロジェクト>  →プロジェクトの概要 

 ESPRの前身のHYPRプロジェクト(平成元年~10年度、303億円のR&D予算)においては、マッハ数が5までの次世代SSTを対象とした推進システム技術の開発を進め、数値流体力学を活用した革新的翼設計技術を始め、全体的に非常に高い評価を受け、国際航空科学会議のフォンカルマン賞(航空技術分野のノーベル賞と言われる)を始め数々の賞を授与された。

HYPRの目標としたマッハ5クラスのSSTの出現こそ、残念ながら21世紀中頃を待たなければならない状況だが、ESPRプロジェクトの経済的な波及効果は大きい。例えば、このHYPRの成功により、その後小型民間輸送機用エンジン(CF34-8C)の国際共同開発において、我が国のエンジン高圧部への初参入、開発シェア30%の確保が可能となり、大きな経済効果(日本の売上高が約3千億円)をもたらした。また、ターボジェット技術は、環境適合性に焦点を合わせESPRプロジェクトに引き継がれたと同時に、1700℃ガスジェネレータ実証により得られた知見、技術データは産業用ガスタービン分野、陸上用及び舶用分野への活用が期待されている。

<ESPRプロジェクト>  →プロジェクトの概要

 さて現在4年目に差しかかったESPRプロジェクトだが、研究開発が順調に進んでいる。ESPRの特長はマッハ2を超える超音速飛行と環境適合性とを両立させるジェットエンジン技術の開発にあり、特に次の環境に関する研究テーマについては国際的にも非常に高い開発目標が設定されている。

■NOx排出削減技術
   NOx排出量を削減し、オゾン層を保護
   【目標】NOxE15g/kg-fuel

■低騒音化技術
   エンジン騒音を低減し、主要空港への導入を促進
   【目標】ICAO Annex16 Chapter3-3dB

■CO2排出抑制技術
   CO2排出量を抑制し、温暖化を防止
   【目標】CO2排出量25%減 
  

 残り2年間でこれまでの要素技術の研究成果を実際のエンジンに組み込んで実証試験を行う予定。ESPRプロジェクトには、HYPRプロジェクトに引き続き、世界の4大エンジンメーカー、国内3社(ESPR技術研究組合を結成)すべてとAIST、NALの国内研究機関が参加し、世界の英知を結集する体制を組んでいる。ESPRが成功すればいわば国際的なお墨付きが得られたことにもなり、本格的なSSTエンジンの国際共同開発への入場券を手に入れることになる。現在、航空機分野は日本市場が約1兆円、世界市場が10数兆円といわれており、日本メーカーは海外メーカーと適宜アライアンスを組んでビジネスを展開することになる。

<次世代SST時代の到来>

 今のところ次世代SST(マッハ2.0~2.4クラス)が自由に飛び回るのは2020年~2025年頃と言われている。2000年7月のコンコルド機の墜落事故、2001年9月の米国同時多発テロなど、空の安全性に対する信頼性が一時的に薄らいできている。しかしながら、だからといって世界の主要都市が日帰り圏となるSSTの魅力が失せたわけではない。例えば東京-ロス間は約10時間の飛行を要するが、これが4時間強に大幅に短縮される。ビジネス、生活、海外旅行など多方面へのインパクトの大きさは計り知れないものとなろう。ESPRプロジェクトの成功、発展を大いに期待したい。

(平成14年5月)