スポンサーサイト

--年--月--日 --:--

上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。

水素エンジン考察(編集中の仮うp)

2009年08月18日 15:14

 職場で、係長との会話の中で、「水素エンジンを搭載した航空機ってどう思いますか?」と聞いてみました。
この記事はその会話の中身です。
あくまでその場の会話の内容を(自分・係長の会話を分けずごちゃ混ぜにしたうえで)まとめたものに過ぎません。
ですので考察とは銘打っていますが実際の資料を基にしたわけではなく、誤りがある場合があります。
あしからず。

また、結論についてはおそらく概ね想像通りになっております。
これについても、あしからず。
 さてさて、一言で航空機用エンジンといってもさまざまな種類がありますが、今回は一応ターボジェットエンジンという設定で話を進めてみました。

何故、水素エンジンなのか。
もちろん、二酸化炭素を殆ど放出しないという環境的側面もありますが、今回注目したのは、水素の持つ「輻射熱放射が極めて小さい」という特質です。
つまり、主に民間向けの利点ではなく、軍用の利点。

輻射熱が小さいということは、燃焼時に周囲に放射される熱がとても少なく、同じ高度を飛行している場合、通常のジェット燃料(ケロシン系ジェット燃料)で飛行している航空機より赤外線走査探知に対するステルス性が高くなるのではないかと考えたことにこの妄想は端を発します。

利点としては同時に、放出する赤外線量が減少することになりますので、赤外線追尾ミサイルから機体を防御するフレアの効果も相対的に向上する点も同時に利点として良いでしょう。

逆に欠点については、とにかく致命的な欠点になりますので、この後で述べます。

先にできるか否かについて。
現時点においては、技術的には「十分可能。」
実際、水素-酸素のロケットが飛んでるくらいですから。
ですが、実用レベルの話になれば、当然「現段階ではとても不可能」

その理由が、いくつかある欠点です。
特に大きく見て二つあるのですが、そのうちの一つが、
1.「出力不足」
実際のH2Aロケットを見てもわかるとおり、積載量が全体重量の20%以下、とにかく本体ばかりが大きく、余りに効率が悪い。
と、言うのも水素の体積当りの燃焼生じさせるエネルギーというものが、既に利用されているケロシン系炭化水素燃料はもとよりガソリン類に比べても低いと言う点がある。
そのため、相応の出力を稼ぐにはそれ相応のサイズのエンジンが必要となり、重量がかさんでしまう。
これもまんまロケットと同じことなのですが、極端な話B-52重爆撃機サイズの機体になったけど、殆どがエンジンと燃料タンクで肝心の搭載量はF-15より、下手すりゃF-16よりも少なくなってしまうということも。
これでは使えません。

また、もう一つの点としては、これも同じような所に通じるのですが、
2.「貯蔵」
これはある種命題とも言える問題ですね。
少なくとも液化が前提となるか、あるいは全く新しい素材を開発し、超高圧燃料槽に充填するか。
ですが、液化は液化で常に内圧上昇もありますし、超高圧貯槽につめるにしても、現時点のものでは燃料タンクが余りに大きく、重くなりすぎて、元々少ない積載量をさらに圧迫してしまう。
他にも、水素脆性(最少の原子である水素が金属内部に浸透したりして、脆化させてしまう現象)も大きな障害の一つとなっています。
また、もう一つの問題としては、音。
超高圧のガスが噴出する際、凄まじい高音を発します。
実際に聞いたことがありますが、1MPaも無い圧力での噴出ですら、しばらく聞いてると耳鳴りがするというほど。
もちろん単純にそんな音が発せられるとは限りませんが、余りに大きな音が発生するのであれば、今度は音響探知によってかなり手前の段階からばれてしまいます。
それでは意味が無い。

これらの理由から中々活用は難しいのですが、可能性はあります。
求められるとすれば、それほどの出力・積載量が求められない所です。

おそらく、使うのであれば。
実戦における攻撃・邀撃任務は通常の航空機が行うとして、たとえば偵察機。
あるいは、物資ではなく部隊を運ぶための輸送機、そして観測機や哨戒機等があげられます。
この辺であれば、十分に道があるのではないか。

……と言うところで休み時間終了。

今回は会話内容を適当にまとめただけですが、今度は資料を見ながらきちんと考察してみたい所。

ちなみに、水素エンジンとして、このようなもが実際に存在したりします。

他。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E7%B4%A0%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%B3



コメント

    コメントの投稿

    (コメント編集・削除に必要)
    (管理者にだけ表示を許可する)

    トラックバック

    この記事のトラックバックURL
    http://yodaka117.blog116.fc2.com/tb.php/231-a4442ceb
    この記事へのトラックバック


    最新記事


    上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。