GEエアロスペースとロッキード・マーティンは最近、新しい液体燃料回転爆轟ラムジェット（RDRJ）の共同実証に成功したと発表した。彼らは、この新しい推進システムと戦術的入口設計を利用して、現在の極超音速飛行の効率の「ギャップ」を埋め、より効率的で大量生産される方向で極超音速兵器の開発を促進しようとしている。
報告書は、1947年に人類が音速の壁を突破して以来、極超音速飛行は飛行エンベロープの推進におけるもう一つの大きな進歩とみなされている一方、回転爆発技術は推進分野における「量子的飛躍」とみなされていると指摘した。現在、この 2 つの組み合わせは、関連テクノロジーが初期の実現可能性検証段階からエンジニアリング最適化段階に移行し、エンジニアが効率の問題を中心に置き始めていることを意味します。音速の5倍以上で飛行できることは、軍事分野でも民間分野でも大きな可能性を秘めています。ただし、既存のテクノロジーにはまだ改善の余地が多くあります。その中でも、ラムジェットエンジンによって推進される極超音速ミサイルの効率の欠点が特に顕著である。
記事によると、従来のラムジェット エンジンは本質的には可動部品がほとんどないジェット エンジンです。吸気の圧縮にターボ機械に依存しません。代わりに、独自の高速前進運動によってもたらされる動圧を利用して空気を圧縮し、燃焼室に送り込みます。しかし、そのようなラムジェットエンジンが正常に点火するには、通常、飛行速度が少なくともマッハ3に達する必要があり、これはミサイルや航空機が初期段階で点火速度まで加速するために大型で強力なロケットブースターに依存する必要があることを意味します。
この問題を解決するために、GEとロッキード・マーティンは、飛行の初期段階でミサイルを加速するために回転爆発エンジンを使用することを計画している。開いた円筒形のチャネル内で超音速で伝播する燃料爆轟波を維持することで、燃料と水を継続的に噴射しながらチャネル内を環状に循環させ、自立した高圧燃焼サイクルを実現します。この構造は、従来の燃焼室のように亜音速の火炎面に依存するのではなく、燃焼プロセス中に圧力を維持できるため、エネルギー利用効率が大幅に向上します。
報告によれば、このタイプの回転デトネーションエンジンは従来のエンジンに比べて効率が約25％向上し、大幅な小型軽量化が可能になるという。さらに重要なのは、亜音速条件下で動作することができ、超音速条件下ではラムジェット エンジンとして機能し、極超音速条件下ではスクラムジェットに切り替えるように構成と流路を通じて調整できるため、必要なロケット ブースターのサイズが大幅に縮小されます。設計の簡素化により、構造が比較的単純で低コストで量産可能な極超音速ミサイルが将来的に登場すると予想される。
この共同デモンストレーションに対するロッキード・マーティンの主な貢献は、デュアルモード・ラムジェット (DMRJ) 用の高速戦術インレットの設計であり、これを回転デトネーション・コアと組み合わせることで、エンジンが異なる速度範囲でラムジェット・モードとスクラムジェット・モードを切り替えることができるようになります。この吸気システムは、異なる高度でのデトネーションエンジンの適応性の低さという長期的な問題もターゲットにしています。吸気口と爆発波動場の結合を調整することにより、エンジンは複数の高度および複数のマッハ数の環境でも動作を維持できます。ただし、非常に複雑な衝撃波構造を管理するには、非常に複雑な数値流体力学解析が必要です。
ロッキード・マーティン社の副社長兼先進プログラム担当ゼネラルマネージャーのランディ・クライツ氏は、2年間の社内投資を経て、このデモンストレーションは、戦闘員に手頃な価格の戦闘能力を「適切な速度」で提供するという協力、革新、共通の取り組みの力を実証したと述べた。同氏は、このコンパクトなラムジェット エンジン ソリューションはラムジェット吸気口設計におけるロッキード マーティンの専門知識を体現しており、超高速でより長い航続距離を提供できると述べました。同社は、ますます激化する脅威環境において、米国の極超音速能力向けに、より高度な推進システムを提供することに取り組んでいます。
報道によると、この実証プロジェクトはロッキード・マーチン社の公式リリースを情報源としており、米軍が極超音速兵器の分野での高速性の純粋追求から、速度、射程、コスト、大規模生産能力の間の新たなバランスの模索に移行していることを示している。回転爆発ラムジェット エンジンと新世代の戦術インレットの組み合わせは、この目標を達成するための重要なルートの 1 つとみなされています。