なぜ飛行機は、音速を超えない？

水曜日は、趣味的に勉強しているものを共有する日。
今回は飛行機、特に旅客機について。

どうして、音速を超えるもの機体が、コンコルド以降に出て来ないのか。
理由はいくつかに切り分けることができます。

まずは、投資対効果による理由。
（この理由は、あまり面白くありません。）
（この次に出てくる理由の方が、面白い。）

音速を超える旅客機の運用には、多大なるコストがかかります。

事故で引退したコンコルドですが、
この機体はイギリスとフランスが共同開発したもので、
国家がバックアップして飛ばしていたものです。
内情は、採算度外視の赤字路線でした。

運用費用を賄うために旅客を運ぶ単価がを上げると
ビジネスとして成立せず、
そもそも回収ができない恐れもあるために、
今後もしばらくは生まれないだろう、という理由。

だた、私がお金のことよりもずっと興味を持ったのは、
衝撃波による問題のこと。

飛行機が飛ぶとき、大きな音がします。
音速は、時速およそ1,200キロメートル。
一方、旅客機は時速900キロメートル程度。

自分の発した音を、飛行機が追いかける形になります。

このまま速度を上げ、音速を超えようとすると、
それを超える瞬間に、音と機体の速度が同じになります。

このとき「衝撃波」が発生します。

この衝撃波によって、空港周辺の住宅の
窓ガラスが割れる被害が出る、と。
注宅地に近かったり、
住宅地の上を飛行機が通過する既存の空港は
使えなくなる恐れがあるのです。

これは、確かに、気軽には飛ばせないよなあ、と。

飛行機の発する騒音については、
先週の日経産業新聞に記事がありました。

エンジンのパワーを多く使う「離陸時」の騒音については、
エンジンの高性能化とともに小さくなっているようです。

一方で「着陸時」。
着陸に際してはエンジンのパワーを絞るため、
高機能化の恩恵を受けることができず、
「過去20年くらい、騒音が小さくなっていない」
そうなのです。

騒音は、エンジンによるものだけではありません。
機体自体から生じる「風切り音」の問題もあります。

風切り音は空気の流れの乱れに起因。
浮力を高めるために欠かせないフラップや、
着陸時に機体から出すタイヤ。

ここに空気が当たり、音が生じます。

今まではエンジンばかりに目が行っていて、
手つかずだった「機体そのもの」の騒音。

今後は、こういった部分について、
宇宙航空研究開発機構（JAXA）と、
航空機関連メーカーの共同で
研究が進められるようです。

今よりも遥かに静かな機体ができれば、
飛行場の在り方そのものも変わるかもしれません。