ハイパーソア
ハイパーソア
2003年1月20日 - 2004年5月25日追加の[注記]
出典：
http://www.fas.org/man/dod-101/sys/ac/hypersoar.htm
FASとは：アメリカ科学者連盟
軍事的性質を持つデータ分析ネットワーク
タイトル：
ハイパーソア：無限の航続距離を持つハイパーバース音速機
以下はアーティストによる想像図：
「ドリフトを排除すれば、それは『オーロラ』に『アヒルの尻尾』を付けたものになる。」
B-52と同程度の大きさのハイパーソアは、無限の航続距離を持つ偵察・攻撃機であり、同時に、世界中のどこでも任意の地点に搭載物を投下できる爆撃機でもある。また、その高度と速度により、あらゆる防御手段から即座に回避可能となる。この機体は、補給を一切行わずに、任務を遂行した後、アメリカ本土に着陸できる。機体はドローンとして運用可能であり、パイロットや特殊装備を搭載することもできる。時速約6,700マイル（時速12,000km、マッハ10）で飛行可能であり、同重量の機体と比較して、搭載可能荷物の量は約2倍に達する。ハイパーソアの概念は、従来のハイパーバース音速機に見られた熱応力よりも低いものであり、これまでのハイパーバース音速機開発の大きな障壁であった「熱壁問題」を緩和する。ハイパーソアは、約130,000フィート（55km）の高度まで上昇し、そこでエンジンを閉じて、地球の大気圏の限界付近を滑走する。その後、空気を供給するエンジンを再起動することで、再び宇宙空間へ飛び込む。この動作を繰り返し、目的地に到達するまで続ける。このように、機体は水の表面を跳ねる石のように飛び跳ねる。アメリカ本土から東アジア（日本）へ向かうミッションの場合、この跳躍は約25回必要となり、所要時間は1時間半程度となる。
この上昇・降下フェーズにおける機体の迎角はわずか5度である。加速時には乗員は1.5Gの加速度を経験するが、軌道の上部では無重力状態にあり、この加速は非常に穏やかである。この程度の加速度は、民間航空機での乗客にとって全く不快感を引き起こさず、また、機体自体の性能、特に発射平台や軌道投入装置としての性能に影響を与えない。実際、この跳躍動作中に乗客が体感する加速度は、母親が赤ん坊を揺らす際の感覚に似ており、唯一の違いはその動きが100倍遅いということである。このプロジェクトの目的は、安全性能が高く、民間輸送手段としての利用を想定しているが、軍事的用途や軌道投入にも応用可能である。これまでの多くのハイパーバース音速機プロジェクトでは、宇宙空間の境界までロケットで到達させ、その後、滑空して目的地へ向かう方式が想定されていた（この類の機体の先駆けは古くからのX-15である）。他のプロジェクトでは、ジェットエンジンで大気圏外へ機体を打ち出すことを検討した。しかし、いずれのプロジェクトでも、設計者たちが直面する課題は、衝撃点や迎角端部における空気温度の急上昇であった。一方、ハイパーソアは、長時間にわたり地球大気圏外にいるため、熱応力が比較的低い。ハイパーソアの概念では、地球大気圏内に滞在中に発生した熱は、宇宙空間の「冷たさ」を利用して部分的に放散できる。
JPP注：この「宇宙の冷たさ」は相対的なものである。大気圏外では、伝導によるエネルギー損失は存在しない。放射によるエネルギー損失のみが発生する。非常に高い高度では、宇宙空間は実際には「高温」（2500℃）であるが、極めて希薄である。伝導は全く機能しない。
ハイパーソアシステムは、空気を吸入して燃料を燃焼させるエンジンを採用している。これまでの多くのハイパーバース音速機プロジェクトはロケット推進に依拠しており、このような速度や「跳躍式」の移動方式は想定されていなかった。空気を酸化剤として利用するエンジンは、ロケットエンジンに比べて根本的に高い効率を持つ。さらに、ハイパーソアは推進システムを巡航用ではなく、加速用としてのみ使用する。これにより、装置の簡素化と技術的リスクの低減が可能となる。ウェーバーライダー（衝撃波に乗って飛行する機体）は、飛行マッハ数において、生成する衝撃波が翼の先端に完全に固定されるように設計されている。この構造により、衝撃波と翼面で囲まれた空間内に過圧領域が形成され、波の抵抗が非常に小さく、結果として高い揚抗比（細長さ）が得られる。また、ウェーバーライダー型機体は、スクランジェット（超音速燃焼噴射機）の推進システムの前部に均一な空気流入を確保することができる。
JPP注：ハイパーソアの性能は、オーロラ機に近い。追加の概念として、既に私の書籍で言及された「跳躍連続飛行」がある。しかし、この記事は、著者が「スクランジェット推進方式」を提示し、「MHD（磁気流体力学）」の存在を無視するという点で、情報の歪みに陥っている。
ウェーバーライダーとスクランジェットの組み合わせにより、エンジンの長さと重量を削減でき、これはスクランジェット設計において重要な目標である。このアメリカの宇宙機では、液化水素が燃料として選ばれている。これは高い比エネルギー、高い燃焼速度、そして優れた熱吸収能力を持つためである。燃焼室へ送られる前に、液化水素は、機体の熱的負荷が大きい部位に循環させられる。このハイパーソアシステムは、複数年間、カリフォルニア州のローレンス・リバモア研究所（LLL）と米空軍、および複数の政府機関との連携のもとで研究が進められている。LLLは、メリーランド大学とも協力し、機体の形状と軌道の最適化を図っている。ハイパーソアシステムの潜在的な応用には、軌道上への物資の投入がある。研究によれば、軌道投入コストは半分にまで削減可能である（私はこの点に完全に同意する）。民間輸送としての利用では、この機体は地球上の任意の地点間を2時間以内に結ぶことが可能である（距離は最大20,000kmまで可能）。
各種機体の飛行可能距離と搭載能力
*以下に示す…