最近話題の極超音速巡航ミサイル(HCM:Hypersonic Cruise Missile)にはラムジェットエンジンやスクラムジェットエンジンが使われていますが、どのようなエンジンなのでしょう。
ラムジェットエンジン
一般的なジェットエンジンはコンプレッサーと呼ばれるタービンブレードを回すことにより空気を圧縮して後方に送り出し、そこに燃料を噴射し燃焼させ推進力を得ますが
ラムエンジンでは、直接、高速で空気を吸い込み、この時の圧力で空気を圧縮し、亜音速まで減速、そこに燃料を噴射し燃焼させて推進力を得る仕組みになっています。
通常のジェットエンジンより構造が簡単になり、軽量化できるメリットがあります。
ラムジェットエンジンのデメリット
マッハ3~5程度の超音速飛行では効率よく、性能を発揮できますが、作動速力が限られ、マッハ3~5より低速(または高速)域では効率が低下して、十分な推力を得ることが出来ません。
また、低空域では空気密度が濃く、空気の圧縮圧が高くなりすぎて飛行できなくなります。
当たり前ですが、静止状態だと空気圧が得られませんから、推力を生み出すことが出来ません。
スクラムジェットエンジン
スクラムジェットエンジンは、ラムジェットエンジンの一種で、超音速輸送機やスペースプレーンのエンジンとして開発が行われています。
名称はSupersonic combustion ramjetを略した物です。
ラムジェットエンジンは、エンジンのインレット部で、高速飛行によるラム圧により吸入空気の圧縮を行うことから、動作域は超音速領域に限られ、マッハ3から5の間が最も効率が良いとされています。
一方、スクラムジェットエンジンは、インテークから吸入された超音速の空気を圧縮せず超音速のまま燃焼させるので、吸入から燃焼、排気まで空気が音速以下に減速されることがなく、マッハ5から理論値の上限であるマッハ15までの広い速度域で高いエンジン効率が維持されることが可能になっています。
また、圧縮機やタービンなどが不要で簡易な構造であるのはラムジェットエンジンと同じです。
スクラムジェットエンジンのデメリット
ラムジェットエンジンと同じように、静止状態では作動しないため、作動し始める速度まではロケットエンジンや他のジェットエンジンなど、別の動力により加速する必要があります。
また、超音速気流内で燃焼を維持させなければならないため技術的難易度は高く、燃料にも燃焼を維持するために水素が用いられることが多くなっています。
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