ラップキャット

LAPCAT（長期先進推進コンセプトと技術）は、マッハ数4～8の極超音速航空機用エンジンの製造方法を調査する36か月間の欧州FP6研究であった。このプロジェクトは2008年4月に終了した。^{[1]このプロジェクトは、}ESAではなく欧州委員会研究開発基金によって資金提供され、700万ユーロの費用がかかった。^[2]^[3]

LAPCAT IIは、1000万ユーロ、4年間の後継プロジェクトであり、2008年10月に開始されました。^[1]^[4]この研究は、マッハ5車両の「詳細な開発ロードマップの定義を可能にする」最初の研究の結果の一部を改良することを目指しています。^[5]

目的

検討すべき主要な技術は2つあった。^[6]

ラム圧縮方式では、最小動作速度を達成するために追加の推進システムが必要になります。
アクティブ圧縮はマッハ数の上限があるものの、車両を巡航速度まで加速することができます。

主な目的は以下の定義と評価であった: ^[6]

タービンベースやロケットベースの複合サイクルなど、マッハ4～8の高速飛行のためのさまざまな推進サイクルとコンセプト
以下の重要なテクノロジー:
- 統合エンジン/航空機性能
- 質量効率の高いタービンと熱交換器
- 高圧・超音速燃焼実験
- モデリング

意図された結果は以下の通りであった: ^[6]

システムレベルでの高速飛行の要件と運用条件の定義
超音速および高圧の燃焼および流れ現象に関する高速空気力学に特化した専用の実験データベース。
超音速および高圧燃焼、乱流、遷移現象に対処するための数値シミュレーションツールによってサポートされる物理モデルの設定と検証。
タービンおよび熱交換器部品の重量性能の実現可能性調査

結果

研究されたいくつかの乗り物の中で、LAPCAT IIに採用されたのはマッハ5の乗り物とマッハ8の乗り物の2つの新しいコンセプトだけだった。^[5]

マッハ5の乗り物

このプロジェクトの一環として研究されている超音速輸送機の候補の一つは、リアクション・エンジンズ・リミテッド社のA2です。^{[7]研究者たちは、}ブリュッセル（ベルギー）からシドニー（オーストラリア）まで2～4時間で飛行できる航空機を検討しており、 ^[8]世界中の移動時間を大幅に短縮します。

このような高速を達成し維持するために、リアクション・エンジンズ社は、液体水素の熱力学的特性を利用したシミターと呼ばれる新設計のコンセプトエンジンを開発する必要がある。^[9]このエンジンは、理論上、有効排気速度40,900 m/sまたは比推力4170 s、SFC 0.86 lb/(lbf⋅h)で、飛行中ずっとマッハ5を維持してA2を駆動することができる。 ^[8]

「これまでの結果では、リアクションエンジンのマッハ5機は後々の技術的落とし穴を回避でき、ブリュッセルからシドニーまで飛行できる可能性がある」とESAのLAPCATプロジェクトコーディネーター、ヨハン・スティラントは述べている。^[10]

マッハ8の乗り物

スクラムジェットをベースとしたマッハ8機の巡航飛行は実現可能と思われるが、加速中の燃料消費量が多く、総離陸重量に重大な影響を与える。第一段ロケットエジェクターコンセプトの初期研究では、離陸重量が大きいと航続距離が短くなるという結果が出ていた。^[5]^[11]

参照

注記

^ ab Coppinger, Robert 'Rob' (2007 年 10 月 23 日)。「EU が極超音速民間輸送研究に資金提供へ」。Flight International。Flight global。2009年 7 月 3 日閲覧。
^ 「LAPCAT は超音速民間航空を目指す」Gizmo Watch 2007年8月30日。2009年2月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年7月3日閲覧。
^ 「LAPCAT – 長期先進推進コンセプトとテクノロジー」。欧州委員会。2009年8月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年7月3日閲覧。
^ Butterworth-Hayes, Philip (2008 年 6 月)。「ヨーロッパが極超音速飛行を加速」(PDF)。Aerospace America。AIAA。2010年 3 月 7 日時点のオリジナル( PDF )からアーカイブ。2009年 7 月 3 日閲覧。
^ abc 「LAPCAT II 概要」。欧州宇宙機関。2009 年 11 月 17 日。2010 年 9 月 21 日閲覧。
^ abc 「概要：長期先進推進コンセプトとテクノロジー」。欧州宇宙機関。2005年11月24日。2012年10月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年7月3日閲覧。
^ Reaction Engines Limited - LAPCAT 開発者 2009-07-05 に Wayback Machineでアーカイブ
^ ab 「LAPCAT: 長期先進推進コンセプトとテクノロジー」。Reaction Engines Limited。2009年7月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年7月3日閲覧。
^ 「LAPCAT - シミターエンジン」。Reaction Engines Limited。2009年7月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年7月3日閲覧。
^ Coppinger, Robert 'Rob' (2006 年 6 月 15 日)。「EU の 700 万ユーロの極超音速研究計画では、英国設計のマッハ 5 航空機がブリュッセルからシドニーまで 2 時間で飛行することを検討中」。Flight International。2009年 7 月 3 日閲覧。
^ 研究によって作られたドーサル型マッハ 8 機の概念設計( JPEG ) (画像)、ESA、2008 年 12 月 5 日。

参考文献

Steelant, J (2006 年 8 月)、LAPCAT キックオフ( PDF ) (スライド)。

[II-1] Coppinger, Robert 'Rob' (2007 年 10 月 23 日)。「EU が極超音速民間輸送研究に資金提供へ」。Flight International。Flight global。2009年 7 月 3 日閲覧。

[2] 「LAPCAT は超音速民間航空を目指す」Gizmo Watch 2007年8月30日。2009年2月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年7月3日閲覧。

[3] 「LAPCAT – 長期先進推進コンセプトとテクノロジー」。欧州委員会。2009年8月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年7月3日閲覧。

[4] Butterworth-Hayes, Philip (2008 年 6 月)。「ヨーロッパが極超音速飛行を加速」(PDF)。Aerospace America。AIAA。2010年 3 月 7 日時点のオリジナル( PDF )からアーカイブ。2009年 7 月 3 日閲覧。

[IIa-5] 「LAPCAT II 概要」。欧州宇宙機関。2009 年 11 月 17 日。2010 年 9 月 21 日閲覧。

[Objectives-6] 「概要：長期先進推進コンセプトとテクノロジー」。欧州宇宙機関。2005年11月24日。2012年10月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年7月3日閲覧。

[7] ^ Reaction Engines Limited - LAPCAT 開発者 2009-07-05 に Wayback Machineでアーカイブ

[rlapcat-8] 「LAPCAT: 長期先進推進コンセプトとテクノロジー」。Reaction Engines Limited。2009年7月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年7月3日閲覧。

[9] 「LAPCAT - シミターエンジン」。Reaction Engines Limited。2009年7月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年7月3日閲覧。

[10] Coppinger, Robert 'Rob' (2006 年 6 月 15 日)。「EU の 700 万ユーロの極超音速研究計画では、英国設計のマッハ 5 航空機がブリュッセルからシドニーまで 2 時間で飛行することを検討中」。Flight International。2009年 7 月 3 日閲覧。

[11] 研究によって作られたドーサル型マッハ 8 機の概念設計( JPEG ) (画像)、ESA、2008 年 12 月 5 日。