全翼機のしくみ

Mar 22 2001
ステルス爆撃機を飛ばしたいと思ったことはありませんか?作品には旅客機バージョンがあります。これらの未来的な全翼機の詳細をご覧ください!

これまで以上に多くの人々が飛んでおり、航空交通の増加は世界中の空港でボトルネックを生み出しています。最近飛行機に乗った場合は、混雑とフライトの遅延を目撃しています。米連邦航空局(FAA)は、業界は今、変更を加えていない場合は、空の旅だけ悪くなると警告しています。最近のレポートでは、FAAは航空旅客数が2000年の7億3300万人から2012年には12億人に63%増加すると予測しています。

旅行者の急激な増加への対応、ボーイング社とNASAは、旅客の新しい種類開発している飛行機より747新しいよりも160程度である飛行あたり800人の乗客を運ぶことができるようになり、ブレンド翼本体、または「飛ぶ翼を、」デザインは、1930年代に離陸して以来、現代の旅客機の主力であったシガー型の胴体と尾部を廃止しています。全翼機の設計は、と胴体を融合させて、ブーメランに似た1つの洗練された車両にします。


画像提供NASA
ブレンデッドウィングボディのコンセプトは、旅行の悩みを和らげる可能性があります。

全翼機の設計は革新的ではありませんが、これまで旅客機に使用されたことはありません。この記事では、研究者がこのかつての軍用機のみの設計を民間航空機にどのように移行しているか、そしてこれらの奇妙な外観の航空機の1つに搭乗する前にまだ何をする必要があるかを学びます。

ブレンデッドウィングの背景

B-2ステルス爆撃機を見たことがある人なら誰でも、全翼機が軍用機にとって 新しいものではないことを知っています。実際、全翼機の設計は20世紀前半にまでさかのぼります。1920年代後半から、 ノースロップ航空機(現在はノースロップグラマンとして知られている)の創設者であるジャックノースロップが、全翼機の設計に基づいていくつかの軍用機の設計を主導しました。その後、ノースロップの会社は、第二次世界大戦中に長距離爆撃機を製造するために米陸軍航空隊から契約された会社の1つでした。ノースロップはYB-49を納入しました 。


写真提供:米空軍
ノースロップ航空機社は全翼機の設計を開拓し、1947年に最初に飛行したYB-49を開発しました。

YB-49は、1939年にツインエンジンの飛行モデルであるノースロップモデル1(N-1M)から始まった、長年の開発の集大成でした。ノースロップはN-1Mの改良を開始し、XB-35YB-35、どちらもプロペラ駆動の飛行翼でした。 1946年、XB-35は最初のテスト飛行を行いました。その後、ジェット推進力がYB-35モデルに追加され、YB-49が作成されました。 1年後、YB-49はカリフォルニアで初飛行を行いました。

初期の成功にもかかわらず、YB-49プロジェクトは、2人のテストパイロットと3人のエンジニアを殺害した事故の後、1948年にキャンセルされました。第二次世界大戦が終わったので、米軍は全翼爆撃機のそれ以上の開発を中断しました。全翼機の設計は、同じくノースロップ・グラマンによって製造されたB-2ステルス爆撃機の開発により1980年代に復活しました。B-2の開発は、B-52爆撃機の老朽化した艦隊に取って代わるために1981年に始まりました。


写真提供:米空軍
B-2爆撃機はYB-49爆撃機の子孫です。

全翼機がグローバル化
設計者間のコラボレーションはありませんでしたが、全翼機の開発はほぼ同時にアメリカ、ソビエト連邦、ドイツで始まりました。1920年代です。ソビエトの著名なデザイナーの1人であるBorisIvanovich Chernanovskiは、1921年から1940年まで全翼機に取り組みました。ドイツのホルテン兄弟もいくつかの全翼機を作成しました。
YB-49の影響はB-2爆撃機で明らかですが、重要な違いが1つあります。それは、B-2がステルス技術を使用してレーダーからほとんど見えないようにすることです。B-2は1988年に公開デビューしましたが、技術的な問題により、戦闘での使用が10年以上遅れました。1999年、B-2爆撃機は、ユーゴスラビアに衛星誘導爆弾を投下したときに戦闘を開始しました。

全翼機が戦闘で機能するという証拠があれば、次の論理的なステップは、全翼機の設計を備えた商用ジェット機を開発することです。

胴体への別れ

全翼機の設計は軍隊によって何年も使用されてきましたが、全翼機が地元の空港のゲートに引き上げられるのはまだ見たことがありません。研究者たちはそれを変えるために働いています。ボーイング社は、製造日はエアバス巨大の成功に応じて、上に移動されるかもしれないこと、しかし、2015年までに準備ができたダブルデッキ、800席、飛行翼の商用ジェット機を開発している A-380ジャンボジェット置くことができ、ボーイングに全翼機を計画より早く届けるよう圧力をかけた。A-380はブレンデッドウィングボディのデザインではありませんが、600人または800人の乗客を運ぶことができる2階建てです(構成によって異なります)。


画像提供:NASA
全翼機は、ボーイング747-400よりもわずか67フィート(20.4メートル)広くなります。既存の滑走路を利用できるようになります。

全翼機
747-400
翼幅
289フィート
(88.1メートル)
211フィート
(64.3メートル)
身長
40.9フィート
(12.5メートル)
63フィート
(19.2メートル)
長さ
160.8フィート
(49メートル)
232フィート
(70.7メートル)
エンジン
3つの高バイパス比ジェットエンジン
4つのターボファンエンジン
乗客定員
800
660まで
範囲
7,000マイル
(11,265 km)
7,200マイル
(11,587 km)
巡航速度
486ノット
(560 mph / 900 kph)
490ノット
(563 mph / 908 kph)

ボーイングのファントムワークス研究所のエンジニアは、NASAやいくつかの研究大学と協力して、全翼機のジャンボジェット機を開発しました。航空機はあなたが今までに飛んだものとは異なります。それは胴体と尾部を廃止しました。残っているのは翼だけで、飛行に必要なものがすべて含まれています。ボーイングの全翼機のアーキテクチャを見てみましょう。

  • 本体-全翼機は高度な複合材料で構成され、航空機の前部から後部に伸びる10個の中間リブで分割されます。これらのリブは、航空機を10の別々のパッセンジャーベイに分割します。ボディはエンジンと翼と融合し、1つの揚力面を形成します。この軽量設計により、全翼機は747よりも25%少ない燃料を使用できます。


画像提供:NASA

  • 乗客ベイ-航空機は、デッキごとに5つのベイに分割されたダブルデッキキャビンで800人の乗客を運びます。ほとんどの乗客は窓を持っていないので、航空機には窓の景色を表示するビデオ画面があります。各ベイには、非常口を簡単にするために、前面と背面にドアがあります。
  • エンジン-高バイパス比エンジンと呼ばれる3つのジェットエンジンが機体後部に組み込まれます。全翼機の表面上およびその近くにある空気は、全翼機の湾曲した吸気口を通ってエンジンに流れ込みます。

研究者は、ボーイング全翼機の完全な生産モデルを開発する際に、まだいくつかの課題に直面しています。キャビンの与圧は、今日のチューブ飛行機では問題になりませんが、全翼機のはるかに大きなキャビンでは問題になります。新しい加圧システムの開発が必要になります。また、今日の航空機の速度が約600 mph(966 kph)の場合、翼は従来の飛行機よりもはるかに厚いため、全翼機では抗力がますます問題になります。NASAのラングレー国立遷音速施設でのコンピューター分析と風洞試験は、全翼機の設計の安定性と性能を決定することが期待されています。

技術的な課題が克服されれば、おそらくボーイングの最大の障害は、全翼機が従来の飛行機と同じくらい安全であることを空の旅の人々に納得させることでしょう。このような過激なデザインの航空機に乗るのは、一般の人が不安になるのではないかという懸念もあります。彼らはB-2を見たことがあるかもしれませんが、ボーイングの全翼機はそれよりはるかに大きくなります。800人の乗客を運ぶ飛行機とそれが緊急事態で何を意味するかもしれないかについてのいくつかの恐れもあるかもしれません。

全翼機は、単なる民間旅客機以上のものになる可能性があります。また、貨物機や非常に長距離の軍用空輸機としても使用できます。航空業界が途方に暮れる中、全翼機の設計は、航空会社が21世紀にますます移動する社会のニーズを満たすのに役立つ可能性があります。

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