ロックウェル X-30

X-30 NASP
X-30が軌道に突入する様子を描いた想像図
一般情報
タイプ	単段式軌道投入型（SSTO）宇宙飛行機
メーカー	ロックウェル・インターナショナル
状態	1993年にキャンセル
プライマリユーザー	米航空宇宙局（NASA）

ロックウェル X-30 は、単段式軌道投入(SSTO)宇宙船と旅客用宇宙船を開発する米国のプロジェクトの一部である、国家航空宇宙機( NASP )の先進技術実証プロジェクトでした。 ^[1] 1986 年に開始されたこのプロジェクトは、先進材料と航空宇宙設計の開発作業の多くが完了したものの、プロトタイプが完成する前に 1990 年代初頭に中止されました。将来の NASP の目標は、ワシントンから東京まで2 時間で飛行できる旅客船 (オリエント急行) でしたが、^[1] X-30 は 2 人の乗組員で計画され、テストを目的としていました。^[要出典]

NASPのコンセプトは、1982年から1985年にかけて国防高等研究計画局（DARPA）が実施した「コッパーキャニオン」プロジェクトから派生したと考えられている。1986年の一般教書演説で、ロナルド・レーガン大統領は「次の10年の終わりまでに、ダレス空港を離陸し、音速の25倍まで加速し、低軌道に到達するか、2時間以内に東京まで飛行できる新しいオリエント急行」を^{求めた。 [1]}

研究によると、スクラムジェットエンジン搭載の航空機の最高速度はマッハ8とされている。断熱圧縮により熱が発生し、かなりのエネルギーを消費するためである。このプロジェクトでは、このエネルギーの大半は、水素を機体表面に通してその熱を燃焼室に運ぶことで回収できることが示され、マッハ20も可能と思われた。その結果、NASAと米国国防総省が資金を提供するプログラムが生まれた（資金はNASA、DARPA、米空軍、戦略防衛構想オフィス（SDIO）、米海軍にほぼ均等に分配された）。^[2]

1986年4月、マクドネル・ダグラス、ロックウェル・インターナショナル、ジェネラル・ダイナミクスは、極超音速空気吸入式SSTO機体/機体技術の開発契約（各3,500万ドル以下）を獲得した。 ^[2] ロケットダインとプラット・アンド・ホイットニーは、エンジン/推進装置の開発契約をそれぞれ1億7,500万ドルで獲得した。^[2]機体請負業者は競争し、1年後に2～3社が淘汰される。^[2]計画では、42か月後（1989年末）に、飛行実証機の製造契約が締結される予定だった。^[2]

1990 年、両社はロックウェル インターナショナルの指揮の下、技術的および予算上の障害に対処するために航空機の開発に協力しました。^{[引用が必要]}当時の名称である X-30 の開発が始まりました。^{[引用が必要]}

必要な構造と推進技術の進歩にもかかわらず、NASA は解決すべき大きな問題を抱えていた。^[要出典]国防総省は、この機に 2 人の乗組員と小さな積荷を乗せることを希望していた。計器、環境制御システム、安全装置を備えた有人機であることの要求により、X-30 は技術実証機に求められるものよりも大きく、重く、高価になった。X-30 プログラムは、予算削減と技術的懸念により 1993 年に終了した。^[要出典]

より控えめな極超音速プログラムは、無人機X-43「ハイパー-X」で最高潮に達した。^[要出典]

X-30の詳細な3分の1スケール（長さ50フィート）の模型は、ミシシッピ州スタークビルにあるミシシッピ州立大学のラスペット飛行研究研究所の工学部の学生によって製作されました。^{[3] [4] [5]この模型は、}アラバマ州ハンツビルにある米国宇宙ロケットセンターの航空チャレンジキャンパスに展示されています。^[6]

当初のコンセプトは円錐形のノーズでしたが、これは（1987年以降？）平らなシャベルの形に進化しました。^{[引用が必要]}

X-30 の構成では、エンジンと胴体が一体化していました。シャベル型の前部胴体は衝撃波を発生させ、エンジンに入る前に空気を圧縮します。後部胴体は一体型ノズルを形成し、排気を拡張します。その間のエンジンはスクラムジェットでした。当時、^{[いつ? ]}スクラムジェット エンジンは実用化に近づいていませんでした。^[要出典]

空気力学的構成はウェーブライダーの一例です。揚力のほとんどは胴体の圧縮揚力によって生成されます。「翼」はトリムと制御を提供する小さなフィンです。この構成は高速飛行には効果的でしたが、離陸、着陸、低速飛行は困難でした。^[要出典]

機体の温度は、表面の大部分で 980 °C (1,800 °F) に達すると予想され、前縁とエンジンの一部では最高 1,650 °C (3,000 °F) 以上に達すると予想されました。このため、ガンマお​​よびアルファチタンアルミナイドと呼ばれるチタンとアルミニウムの合金、先進的な炭素/炭素複合材、シリコンカーバイド繊維を含むチタン金属マトリックス複合材(TMC)など、耐熱軽量素材の開発が必要でした。マクドネル ダグラスは、チタン マトリックス複合材を使用して、「タスク D」と呼ばれる代表的な胴体セクションを作成しました。タスク D の試験品は、高さ 4 フィート、幅 8 フィート、長さ 8 フィートでした。カーボン/エポキシ極低温水素タンクが胴体セクションに統合され、揮発性水素と可燃性水素を含むアセンブリ全体が、プログラムキャンセルの直前の1992年に機械的負荷と820 °C (1,500 °F) の温度で正常にテストされました。^[要出典]

^[要出典]

一般的な特徴

• 長さ: 160 フィート 0 インチ (48.768 メートル)
• 翼幅: 74 フィート 0 インチ (22.5552 メートル)
• 総重量: 300,000 ポンド (136,077 kg)
• 動力源:スクラムジェット 1 基

パフォーマンス

• 推進剤:空気/スラッシュLH2

• スクラムジェット

同等の役割、構成、時代の航空機

• NASA X-43（基本的には縮小モデル）
• ツポレフ Tu-2000
• HOTOL  – 1980 年代の英国のスペースプレーン設計

• ジェンキンス、デニス R.、ランディス、トニー、ミラー、ジェイ (2003 年 6 月)。アメリカの X 型機: 目録 - X-1 から X-50 飛行 100 周年記念版(PDF)。航空宇宙史のモノグラフ。第 31 巻。ワシントン DC: NASA 対外関係局。LCCN 2003051364。2020年 4 月 25 日の オリジナル(PDF)からアーカイブ。
• シュワイカート、ラリー (1998)。ハリオン、リチャード P. (編)。極超音速革命: 極超音速技術の歴史におけるケーススタディ。第 3 巻: 軌道ジェット機の探求: 国家航空宇宙機プログラム (1983-1995)。ボリング空軍基地、DC: 空軍歴史博物館プログラム。2015年 7 月 2 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。

ウィキメディア・コモンズには、 X-30に関連するメディアがあります。

• 航空宇宙機：YouTubeでの宇宙への柔軟なアクセス