反応エンジン LAPCAT A2

ラップキャットA2
反応エンジン Lapcat A2 のアーティストによる概念図
役割	極超音速旅客機 航空機の種類
国籍	イギリス
メーカー	未定
デザイナー	リアクションエンジンズリミテッド
状態	デザイン研究

Reaction Engines Limited LAPCAT Configuration A2 ( LAPCAT A2と呼ばれる) は、長距離、大容量の商用輸送を提供することを目的とした極超音速ジェット旅客機の設計研究です。

この航空機のコンセプトは、欧州連合が資金提供している長期先進推進コンセプトおよび技術（LAPCAT）プログラムの一環として、英国の航空宇宙工学会社リアクション・エンジンズ社によって設計されたもので、同社は市場の需要があれば25年以内に実用的な航空機に開発できると述べた。

この機体の設計は、航続距離が約20,000キロメートル（11,000海里）で、亜音速および超音速での 燃料効率が良好であることを目指しており、これにより、以前の超音速航空機に固有の問題を回避している。最高速度はマッハ5以上になると予想されている。設計では、燃料として液体水素を使用することになっており、これは灯油の2倍の比推力を達成できる。また、極低温流体は、プレクーラーを介して機体とエンジンに入る空気を冷却するためにも使用できる。 リアクション・エンジンズのマネージング・ディレクター、アラン・ボンドは、「私たちの研究は、それが技術的に可能であることを示している。今は、世界がそれを必要とするかどうかを決めるのは世界次第だ」と述べた。^[1]

開発者らは2009年に、通常の航空機では丸一日かかるところを、この飛行機ならヨーロッパからオーストラリアまで5時間以内で飛行できると発表しました。 ^{[2]航空券の価格は、希望的には}ビジネスクラスと同程度でした。^[3]

アラン・ボンドによれば、A2の設計はブリュッセル国際空港から北大西洋まで亜音速で飛行し、北極を横切って太平洋を越えてオー​​ストラリアまでマッハ5に達することができるという。^[1]記載されているルートは大円飛行ではないが、これは超音速で飛行することで発生するソニックブームによって地上の人々に著しい不快感を与える懸念があるため、陸上での超音速飛行を避けながら移動時間を最小限に抑えるためである。

全長143メートル（469フィート）のA2型機は従来のジェット機よりもはるかに長いが、ボーイング747よりも軽量である。2000年代の空港の滑走路で離着陸できる。^{[1] [要出典]}

A2の設計には窓がありません。機体上の極超音速気流によって発生する熱によって窓の設計に制約が生じ、窓が重くなりすぎてしまいます。リアクション・エンジンズが提案した解決策の1つは、外部の風景の画像を表示するフラットパネルディスプレイを設置することでした。 ^[1]

シミターエンジンは、同社の以前の宇宙打ち上げ用SABREエンジンに関連する技術を使用しているが、ここでは超長距離、超高速移動用に改良されている。^[要出典]

通常、空気がジェットエンジンに入ると、吸気口で圧縮され、熱くなります。エンジンのコンプレッサーセクションで加熱された空気をさらに圧縮するには、はるかに多くの電力が必要になり、コンプレッサーの効率が大幅に低下します。さらに、これは高速エンジンが極めて高い温度に耐えられる材料で作られる必要があることを意味します。実際には、これによりエンジンが必然的に重くなり、エンジンのガスタービンセクションが溶けるのを避けるために燃焼できる燃料の量も減少します。これにより、高速での推力が低下します。

シミター エンジンの重要な設計特徴は、流入する空気の熱を水素燃料に伝達する熱交換器であるプレクーラーです。これにより空気が大幅に冷却され、エンジンは超高速でもより多くの燃料を燃焼できるようになり、エンジンを軽合金などの軽量だが熱に弱い材料で作ることができます。エンジン吸気ディフューザーは流入する空気を亜音速まで減速する必要もあります。空気が超音速でプレクーラーとコンプレッサーを通過すると、これらに損傷を与えるためです。^[要出典]

エンジンの残りの部分は、低速時に優れた効率と亜音速（静か）な排気速度を実現するために、高バイパス（4：1 ^[4]）ターボファンエンジンの特徴を備えていると言われています。SABREとは異なり、A2のシミターエンジンにはロケットエンジンの特徴はありません。

反応エンジンからのデータ。 ^[5]

一般的な特徴

• 定員:乗客300名（手荷物含む）
• 長さ: 139 m (456 フィート 0 インチ)
• 翼幅: 41 m (134 フィート 6 インチ)
• 翼面積: 900 m ² (9,700 平方フィート)
• 最大離陸重量: 400,000 kg (881,849 ポンド)
• 燃料容量: 198 t (437,000 lb) の液体水素
• 動力源:反動エンジン4基シミター 予冷ジェットエンジン

パフォーマンス

• 巡航速度:マッハ5.0 (6,130 km/h) 超音速、またはマッハ0.9 (1,102.54 km/h; 685.09 mph; 595.32 kn) 亜音速
• 航続距離: 18,700 km (11,600 mi、10,100 nmi) プラス予備距離 5,000 km (3,100 mi、2,700 nmi)
• 実用上昇限度: 28,000 m (92,000 フィート) または 5,900 m (19,400 フィート) 亜音速
• 揚力抗力: 25 km で 5.9、マッハ 5.0、5.9 km で 11、マッハ 0.9。
• 燃料消費率: マッハ 5.0 で 40.9 kN‑s/kg (0.86 lb/(lbf⋅h))、マッハ 0.9 で 96.0 kN‑s/kg (0.368 lb/(lbf⋅h))
• 騒音: 450 m (1,480 フィート) 横方向で 101 dBa

• 超音速輸送
• スカイロン（宇宙船）
• ツポレフ Tu-144
• ミャシチェフ M-50

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• 英国企業が極超音速旅客機を設計

• 「LAPCAT A2」、反動エンジン（ビデオ）。