スーパークルーズ

スーパークルーズとは、アフターバーナーを使用せずに超音速航空機が超音速で飛行し続けることです。多くの超音速軍用機はスーパークルーズができず、アフターバーナーを使用した短時間のバーストでのみマッハ1 以上の飛行を維持できます。SR -71 ブラックバードなどの航空機は、アフターバーナーを有効にして超音速で巡航するように設計されています。

一部の戦闘機は超音速巡航が可能であるが、高高度かつクリーンな形態でのみ可能であるため、この用語は「既存の機種に比べてフル武装で実効戦闘速度が大幅に向上する」ことを意味する可能性がある。^[1]超音速巡航の軍事的例の1つはF-22ラプターであり、この機体では超音速巡航は「戦闘形態でアフターバーナーを使用せずに音速の1.5倍以上の速度で長時間巡航する能力」と定義されている。^[2]

超音速巡航が可能な航空機の最も有名な例の一つであり、唯一の注目すべき非軍事例はコンコルドである。民間航空機として長きにわたって運用されたため、コンコルドは超音速飛行時間の最長記録を保持しており、これは他の西側諸国の航空機すべてを合わせたよりも長い。^[3]

初期の超音速航空機のいくつかは、アフターバーニングを使用せずに音速をわずかに超える速度を達成しました。

1954年8月3日 、SNECMA Atar 101 D2Aエンジンを搭載したゲルファウトの研究用航空機がアフターバーナーを使用せずに水平飛行でマッハ1を超えた。 ^{[4] [5]} 

 アフターバーナーなしで水平飛行でマッハ1を超えた最初の量産機は、J65エンジンをJ79に交換したロッキードF-104スターファイターであった。アフターバーナーなしの最高速度はマッハ1.05であった。^[6] 

アフターバーナーのないアームストロング・シドレー・サファイアエンジンを搭載したイングリッシュ・エレクトリック・ライトニングのP.1プロトタイプは、1954年8月11日にマッハ1を超えた。その1週間前の8月4日、ローランド・ビーモントが操縦するP.1、WG760が初飛行 で知らないうちに上昇中にマッハ1を超えていた。 ^[7]イングリッシュ・エレクトリックでの開発テスト中に、ライトニングはアフターバーナーなしで水平飛行でマッハ約1.2、T.4（2座席練習機）では1.08の安定した速度能力があることが確認された。^[8]アフターバーナーを使用せずに音速をわずかに超えて飛行することは、契約業者が飛行試験の一環として行ったが、航空機の運用能力とは関係がなかったようだ。実戦試験では、亜音速巡航速度が最大マッハ0.95で、亜音速巡航速度を超えるすべての超音速速度がアフターバーニングによって達成されるという、さまざまな高度での亜音速および超音速目標に対する迎撃プロファイルを確立した。^[9]     

フェアリーデルタ2のマッハ1.1までの超音速飛行試験はすべて アフターバーナーなしで行われた。当初は中間位置のない最大選択しかなかったアフターバーナーを選択すると、制御不能な急加速を引き起こし、潜在的に危険な速度、つまり、以前に確立されたフラッターフリー速度をはるかに超える速度に達する可能性があった。^[10]

超音速輸送機（SST）、コンコルド、およびTu-144の2番目のバージョン（Tu-144D ）のみが、ほとんどの時間を設計速度で巡航し、アフターバーニングを必要としなかった。コンコルドには、初期設計後に発生した重量増加に対処するため、離陸時にアフターバーニングが追加された。アフターバーニングは、高抗力遷音速域での加速にも使用されたが、これは追加推力が必要だったからではなく、アフターバーナーが利用可能であり、運用経済性を改善したためである。再設計されたTu-144Dはアフターバーナーのないエンジンを使用し、他の改良と相まって、最大積載量の航続距離が3,080 kmから5,330 km（1,910マイルから3,310マイル）に増加した（コンコルドの運用距離は6,470 kmまたは4,020マイルであった）。^[11]

アメリカ空軍は、高度戦術戦闘機プログラムの中核要件としてスーパークルーズを設定し、^[12]、その結果F-22ラプターが誕生した。F-22ラプターのスーパークルーズ機能は、マッハ1.5を超えるスーパークルーズが実証されており、他の戦闘機に対する大きな性能上の利点として宣伝されている 。^{[13] [2]}アフターバーナーの煙がレーダー信号を反射し、大きな赤外線シグネチャを作成するため、スーパークルーズ機能はステルス機に有利である。 [ ^14] F-22以前の事実上すべての戦闘機は、通常の武器を搭載しながらマッハ0.8〜0.9で巡航した。 ^[1] 

戦術的に重要な超音速巡航を容易にするように設計された、いくつかのエンジンが生産されています。

• プラット・アンド・ホイットニーPW1120は、スーパークルーズ能力を備えたIAIスーパーファントム2000に使用されました。^{[17] [18]}
• F-22ラプターはプラット・アンド・ホイットニーF119エンジン2機を搭載しており、現在運用されている戦闘機の中で最も高性能なスーパークルーズが可能な機体となっている。F-22ラプターは外部装備なしでマッハ1.5以上のスーパークルーズが可能である。 ^{[19] [20] [13]}
• ユーロジェットターボ社製のEJ200エンジンはユーロファイタータイフーンに搭載されている。制空ミサイルを搭載してマッハ1.5でスーパークルーズすることができる。^[16]タイフーンのパイロットは、外部装備品を使用した戦闘構成ではマッハ1.3が達成可能であると述べている。^[21]
• JAS 39グリペンNGに搭載されたゼネラル・エレクトリックF414Gは超音速巡航用に設計されており、マッハ1.2 ^[22]または空対空ミサイル搭載時にはマッハ1.1を達成している^{[23] 。}
• ダッソー・ラファールに搭載されている2基のスネクマM88は、 4基のミサイルと腹部投下型燃料タンクを搭載し、ラファールが超音速巡航することを可能にする。^[15]

ロシアは独自に、イズデリエ30（イズデリエ117SターボファンのようなAL-31FおよびAL-41F派生型の改良後）とRD-33MKRUモルスカヤオサに取り組んでいる。また、スホーイSu-57に超音速巡航能力を追加するため、全面的に再設計されたまったく新しいAL-41エンジンの開発が進行中である。これはまだ成果を上げていないが、このプログラムで生産された暫定的な117Sエンジンは、すでに超音速巡航の目標を達成している可能性がある。これらのエンジンを搭載したSu-35BM戦闘機の試験中に、アフターバーナーを使用せずにマッハ1を超える加速に成功したため、超音速巡航能力があることが示唆された。これが戦闘負荷で可能かどうかはまだわからない。^[24]

• 航空記事の索引

• シュレーダー、リチャード・K (1989)。コンコルド：英仏合同SSTの全貌。ケント、イギリス：Pictorial Histories Pub. Co. ISBN 978-0-929521-16-9。
• ジェンキンス、デニス R.、ランディス、トニー R. (2008)。実験的およびプロトタイプの米国空軍ジェット戦闘機。ミネソタ州、米国: スペシャルティ プレス。ISBN 978-1-58007-111-6。{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません 発行者 (リンク)
• ガンストン、ビル (2006)。ジェットおよびタービン航空エンジンの開発(第 4 版)。ヘインズ出版。ISBN 1852606185。
• ガンストン、ビル（1975年）。「西洋の初期の超音速戦闘機」ニューヨーク。ISBN 978-0684144917。{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません 発行者 (リンク)
• ビーモント、ローランド（1980）。テスト年。ロンドン：I.アレン。ISBN 978-0711010727。
• ジム・グッドール（1992年）「アメリカのステルス戦闘機と爆撃機」ウィスコンシン州オセオラ：モーターブックスインターナショナル。ISBN 978-0879386092。
• ケイギル、ピーター（2004年）。『コックピットからの稲妻：超音速伝説の飛行』バーンズリー：レオ・クーパー。ISBN 1844150828。
• トウィス、ピーター（2005年）。太陽より速く。ロンドン：グラブストリート。ISBN 1904943373。
• ゴードン、エフィム。コミサロフ、ドミトリー。ウラジミール、リグマント（2015 年 5 月）。ツポレフ Tu-144: ソビエトの超音速旅客機。ペンシルベニア州アトグレン: Schiffer Publishing Ltd. ISBN 9780764348945。
• Piccirillo, Albert C. (2014)。飛行の優雅さ: F-16XL 実験プロトタイプの包括的な歴史と NASA の飛行研究におけるその役割(PDF)。ワシントン DC: NASA。ISBN 978-1-62683-022-6. 2023年2月20日閲覧。