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今後のステルス戦闘機の技術は消音がキーワードになる
先月あたりからやたら極超音速の戦闘機について騒いでいる記事をよく見かけます。
僕もこれに関しては言及しました。

僕の意見としては依然変わらず、マッハ5を超える極超音速の機体を作ることができても
1 Gの問題から人間を乗せることができない(ドローンとして使うならいい)
2 旋回性を著しく犠牲にするのでMIG31のようなただの直線番長になってしまう
3 現時点で冷戦は終わっており、敵勢力は航空戦力がないテロとの
戦いが中心なのでドッグファイトの必要が減っている(中国あたりが力を付けてきた場合は
問題になるだろうけど)

という点から現時点では極音速はステルス技術より優先させるほどではないという考えは変わらないです。
まぁ1番の極音速の否定理由は耐Gの人体への影響が怖いからですけど。

そしたらおもしろい写真がまわってきました。
Large_Air_Sound_Detector_Ty.jpg


これは日本が第一次世界大戦で作った巨大集音装置です。
中にマイクが入っていてこれを音がする方へ向けて敵機の位置や距離を
割り出します。
天気のいい日は10km先までの対象物まで感知することができました。

構造は原始的ですが、集音技術をもっとうまく開発すると
レーダーに映らないステルス機をとらえることもできます。
先日も説明しましたがたっ君たちステルス機はレーダーの反射断面積を
小さくするデザインで設計してレーダーに映りにくい体になりました。
極力、でこぼこの少ないへらべたい体にするのです。
そのおかげでたっ君は18.92mで乾燥重量19.7tという大型で重量型戦闘機でありながら
昆虫とかはがき1枚くらいの0.0001m2のレーダー
反射断面積になるのです。
しかし残念ながらたっ君の騒音はステルス機でありながらそんなに小さくは
ないんですね。
たっ君についているF119エンジンはターボファンエンジンですが、構造は
限りなくターボジェットエンジンに近くミリタリー推力を
あげるためにバイパス比を低くしていて音も大きくなります。

バイパス比というのは分かりやすく言うなら
人間が呼吸をして屁の力で体が前へ飛ぶと思って下さい。
たとえば人間が息を吸ってそれがお尻から出るときに
屁の濃度や量は同じだとします。
それを少しずつブッブッブッと1発あたりは弱い屁を複数こくのと
強い屁を1発こくのとだったら
後者の方が体が若干前のめりに動きませんか。これが推力です。
吸った空気の量と1発あたりにこいた屁の量の対比をバイパス比といいます。
つまり同じ条件下で吸った空気は同じものとして
弱い屁を出す場合を高バイパス比、
強い屁を出す場合は低バイパス比、
といいます。


つまり弱い屁は音も小さいですから戦闘機のエンジンも同様に
高バイパス比のエンジンは音も小さくなり、
低バイパス比のエンジンは音が大きくなります。
旅客機が静かなのはこのバイパス比が高いので戦闘機よりもゆっくり進むし
音も小さいのです。


たっ君が飛ぶとステルスなのにやかましいのはそういう理由です。


ですのでまえにもグラフを出しましたがほとんどなんとかデシベルで一般的な非ステルスとそれほど変わりがありません。
USAF_Jet_Noise_Chart.jpg
グラフのうちたっ君ことF22とF35がステルスになりますから、
こうやって見るとよく分かると思います。



これはつまり音が相手に聞こえるよりずっと離れた位置から
敵を補足してミサイルを発射することができますので、消音に気を配る必要がなかったのです。


でももしこういう集音機のようなもので高性能がでたらどうでしょうか?
離れた位置からでも集音できてそこから詳しい位置を特定、エンジン音を解析してどのタイプの戦闘機が
くるかというのも分かるようなものができたらどうしますか。

つまり今どの位置に誰がいるかというのも分かってしまうのです。
『この位置にたっ君がいてこの方向に向かって近づいてきているぞ!』
というのがばれるわけです。
そうなるとできるだけ機体のエンジン音を小さくする必要があると思います。
でも音を小さくするためといってバイパス比を高くしてしまうとミリタリー推力が落ちて速度も落ちてしまいます。
あるいはエンジンの中にあるファン(ファンで屁を分散させて1発あたりの屁の量を小さくさせる)
も大きくしないといけないので機体が
必要以上に大きくなってしまいます。機体が大型化すると運動性が落ちます。
文字通り足が速くてもただの直線番長です。
この問題を何とかしなければいけないのです。
機体のサイズや重量を大きくすることなく、ミリタリー推力を下げずに
バイパス比を高くするエンジンを作るのが手っ取り早いです。
まぁほぼ無茶ですよね。
といっても何か僕にアイディアがあるわけではなく…。

でもこの音の問題というのはやっぱりほっておけないです。
ステルス機の騒音が非ステルス機と変わらないというのは大きな死角です。
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テーマ:軍事・安全保障・国防・戦争 - ジャンル:政治・経済


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