2023年8月16日に米空軍が公開したJetZeroのBWB機のコンセプト図。 (Image credit: JetZero/US Air Force).
JetZeroはBWB機のデモンストレーター「Pathfinder」に取り組んでおり、ノースロップ・グラマンのスケールド・コンポジットがフルサイズ機体を製造する
米空軍は、BWB（ブレンデッド・ウィング・ボディ）実証機のサブスケール・バージョンの飛行試験からデータを収集し、実物大の航空機の制御ソフトウェアと最終的な構成に反映させる、と『Air and Space Forces Magazine』誌が報じた。 米空軍の広報担当者は、このプロジェクトに関する最新情報を明らかにし、2027年の初飛行に向け順調に進んでいることを確認した。
太平洋でのロジスティクスとコストのギャップを埋める期待
BWBプロジェクトでは、2023年8月16日に空軍省が新興企業ジェットゼロを選定し、 同社はその後、2024年4月に将来のフルサイズ機の12.5％スケールバージョンを公開した。このサブスケール航空機の翼幅は23フィートである。
同社広報担当者は、「パスファインダー」の愛称で呼ばれるデモ機に触れ、ジェットゼロが開発中のコンセプトが、このようなBWBサブスケール・プロジェクトとしては最後のものであるボーイング・ファントム・ワークスのX-48と同様の飛行力学を持っていることを確認したと述べた。
B-2スピリットのような 全翼機 と従来型の胴体と翼の構成をミックスしたようなBWB機は、ペイロードのため中央により多くのスペースを持ち、より大きな揚力を提供することで抵抗を減らし、燃料使用量を30％削減することができる。コスト削減とロジスティクスの容易さは、軍民双方の旅客・貨物航空に連鎖的な利益をもたらし、このプロジェクトがエナジー・施設・環境担当の空軍次官補によって主導されている理由でもある。
業界関係者によると、BWBプログラムの費用分担契約では、空軍が2億3,000万ドル、民間投資機関が約3億ドルを負担することになっている。FAA（連邦航空局）は2024年3月、1/8スケールの航空機に飛行試験を開始するための耐空証明を与えた。
テスト飛行は当初2023年に開始の予定だったが、サプライチェーンの問題で延期された。2026年には実物大の航空機が製造され、2027年4月に地上試験が開始され、2027年9月に初飛行が予定されている。
ブロック2飛行フェーズの画像でスマートにバンクするX-48Bブレンデッド・ウィング・ボディ研究機。 2008年4月4日。 (画像クレジット：NASA/Carla Thomas）
実機設計につながるサブスケールモデル
広報担当者によると、カリフォーニア州のクロウズランディングで最初に飛行させたサブスケール機は、「以前のBWBサブスケール機、すなわちX-48と同様の飛行力学を持っている」。 NASAとボーイングのプログラムは、2013年初頭までにドライデン飛行研究センターでの飛行試験キャンペーンを大成功と生産的なものと定義した後、遠隔操縦によるX-48BとX-48Cハイブリッド/混合翼機研究機の試験飛行で終了した。
現在のプロジェクトでは、ジェットゼロがサブスケールのBWB機に取り組み、ノースロップ・グラマンのスケールド・コンポジット部門がフルサイズの機体を製造している。スケールド・コンポジットの広報担当者は、「試験用の実物大パーツの製造を開始した」と述べた。
そのため同社は「主翼の試験品」を製作し「実寸大の航空機の構造モデルの改良と検証」に使用する予定だ。ジェットゼロはまた、「統合試験設備で大きな進展を遂げた...これにより、実物大の航空機の初期製造よりもかなり前にシステム統合試験を開始することができる」。
パスファインダーのサブスケール実証機でのテストはまた「実寸大実証機に適用される飛行制御法則の改良」を可能にしている、と広報担当者は付け加えた。「さらなる飛行試験は、（数値流体力学の）モデルと外側の金型ラインの性能特性を検証するのに役立つだろう」と同広報担当は語った。
ジェットゼロの共同設立者CEOのトム・オリアリーがCNNに語ったように、主な技術的課題は「円筒形でない機体の加圧」である。チューブ形状の機体であれば、「飛行のたびに生じる絶え間ない膨張と収縮のサイクル」にうまく対応できる。
2007年8月14日、5回目の飛行中にエドワーズ空軍基地のロジャース・ドライ湖の端を飛行するボーイングのサブスケールX-48Bブレンデッド・ウィング・ボディ機。 (画像クレジット：NASA/Carla Thomas）
「チューブと翼機の、チューブには与圧荷重があり、翼には曲げ荷重があるというように、荷重が分離されています。しかし、ブレンデッドウイングは、基本的にそれらを混ぜ合わせます。軽くて強い複合材料でそれを実現できるのは今だからこそです」とオリアリーは述べている。
ジェットゼロはまた、2024年11月4日、実物大BWB機の飛行制御システムのパートナーも発表した。BAEシステムズ、ムーグ、タレス、ウッドワードがそれぞれ、アクティブ・コントロール・サイドスティック、フライト・コントロール・アクチュエーター、パイロット・コントロール、フライト・コントロール・コンピューターを供給する。
X-48プログラム
NASAによると、X-48プロジェクトでは、B型からC型への主な変更は、「機体騒音を遮蔽する構成への変更」であった。「翼端のウィングレットをエンジンの横の内側に移設し、効果的にツインテールにするなどの外的変更が行われた」。
「機体の後部デッキは2フィートほど後方に延長された。「最後に、プロジェクトチームはX-48Bの3基の推力50ポンドのジェットエンジンを2基の推力89ポンドのエンジンに置き換えた。
マンタ型のX-48ハイブリッド・ウィング・ボディ技術実証機は合計122回飛行し、そのうち30回はCモデルとして飛行した。 X-48Cの最終飛行は2013年4月9日で、初飛行はそのわずか8カ月前の2012年8月7日だった。当時、NASAの環境対応型航空プロジェクトのマネージャーであるフェイ・コリアーは、「地上から飛行までのデータベース」を確立し、「飛行範囲全体を通してコンセプトの低速制御性」を証明し、どちらのバリエーションも 「非常に静かで効率的である」と述べた。
BWBと将来の空軍モビリティ構想
空軍の次世代空中給油システム（NGAS）プログラムとは公式な関係はないが、「BWBのコンセプトは、NGASの分析作業や次世代空輸に関する議論に役立つ可能性が高い」と『Air and Space Forces Magazine』広報担当者は述べた。しかし、BWBプロジェクトは、現在PoR（Program of Record）であるNGASとは「独立」した存在だ。 2023年の国防授権法では、今後4年間で2億3500万ドルをこのプロジェクトに費やすことが割り当てられている。
ジェットゼロにBWB契約を交付した際、フランク・ケンドール空軍長官は、BWB機は「燃料需要を大幅に削減し、世界的な到達範囲を広げる可能性がある」と述べた。また「部隊や貨物を素早く、効率的に、長距離移動させることは、国家安全保障戦略を可能にする重要な能力である」とも付け加えた。
BWBの効率向上により、航続距離の延長、滞空時間の増加、ペイロード運搬効率の向上が可能になり、これらはロジスティクス・リスクの軽減に不可欠な能力である。報告書はまた、「構造設計、材料技術、製造における」現在のエンジニアリングの進展に言及し、数十年来のBWB航空機のコンセプトがついに実現するとしている。
太平洋におけるロジスティクスとコストのギャップを埋める
『Air and Space Forces Magazine』の報告書がその後指摘したように、このプロジェクトは、西太平洋で中国とのハイエンドな戦争を維持するための「ロジスティック・ギャップ」を埋めようという広範な取り組みに関連している。実際、この戦域は、作戦地域間の距離が広大で、島々から遠く離れた基地が多いという特徴がある。
また、燃料と空力性能は、機動性と戦闘機が分散した条件の悪い飛行場から、支援インフラがほとんどない状態で運用される、同軍がこの劇場で実践しているACE（Agile Combat Employment）コンセプトを補完するものともなる。
空軍当局者は、航空機動軍団とグローバル・ストライク軍団の航空機をBWB設計に転換することで、現在の価格で航空燃料を使用した場合との比較で年間燃料費を10億ドル削減できると述べている。
ロジスティクス用の航空機は、空軍の年間ジェット燃料消費量の約60％を占めており、BWBの能力は大きな恩恵となる。「この革新的な技術は、太平洋での戦いに不可欠であり、我々に必要な作戦上の優位性を与えてくれるだろう」と、米空軍スポークスマンは『Air and Space Forces Magazine』に語った。■
U.S. Air Force Tests “Pathfinder” Subscale Model of Blended-Wing Body Jet
Published on: January 5, 2025 at 4:58 PM
Parth Satam
https://theaviationist.com/2025/01/05/usaf-tests-pathfinder-subscale-blended-wing-body/
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