衝撃波の消滅
衝撃波をどのように消滅させるか
1970年代後半にジャン＝ピエール・ピエットが考案したアイデア
2003年11月21日
2003年6月、トゥールーズの航空大学でこの講演を行った際、この重要なアイデアを紹介し、聴衆および超音速流体力学の教員たちにすぐに理解してもらった。
このアイデアの説明を再開する前に、この資料が2001年1月に作成されたことをすでに確認していると仮定します（Szamèsがコメントした会議の参加者には内容を知らないはずです）。なぜ、超音速飛行機であるAurora（私は1990年から運用可能であると主張しています）に搭載されている「MHDで制御された空気取り入れ口」が上部にあるのでしょうか？
第一に、この機械の上部は手のひらのように平らです。Ajaxのモデル写真を参照してください。これは風洞で撮影されたものです：
この写真を私が探したのではなく、Szamèsが2000年後半に「Air et Cosmo」に掲載した論文で、ブリスティン会議の直前に掲載したものです。簡単な点ですが、この会議の後、彼は私に言いました：
- あなたがこの会議でMHDについて話したのを唯一聞いた人でした。私自身はその言葉を一度も聞いたことがありません。
私たちの靴屋は、会議では重要な議論が会議室ではなく、専門家同士で、不適切な耳や単に無能な人々の耳に届かない場所で行われることを知らないのです。この図をもとに、機械の周囲に発生する特徴と衝撃波を示しましょう（簡単なコメント：写真の左端に見える光の現象は衝撃波ではなく、この高温効果を減らすための実験で電気放電が行われていたものです）。
衝撃波は機械の下部に発生し、上部は「風の流れの中」にあります。衝撃波が発生するには、速度の方向が変化する必要があります。Aurora-Ajaxの先端の斜面は、その上部が「流れ線」に接するように設計されています。
下部には2つの衝撃波があり、2番目の衝撃波は空気取り入れ口の斜面から発生します（Concordeに非常に似ており、これは通常のターボジェットエンジンに接続されています！）
機械の速度が増すと、温度の急激な上昇はマッハ数の二乗に比例します。マッハ3を超えると、下部の空気取り入れ口は使用できなくなり、ガスの加熱によりタービンの羽根が蒸発してしまいます。高いマッハ数（10〜12）では、液体燃料を循環させて冷却するストレートジェットの空気取り入れ口でも耐えられません。アメリカが推奨する「スラムジェット（超音速燃焼のストレートジェット）」の理論は、ヨーロッパ人が頭を下げて飛び込むことになる美しい誤情報です。航空ジャーナリストのベルナール・トゥアネルは、MHDに関して完全に無能であり、当然ながらインターネットに記載されていることからこれを支持しています。
したがって、下部の空気取り入れ口は閉じられ、衝撃波による過圧が揚力となります。これらの機械は下部の衝撃波に乗って飛行し、「wave-riders」と呼ばれます。このコンセプトは...1950年代にさかのぼります。当時は機体の下部で「外部燃焼」を検討していたためです（ただし、残念ながら、この高度では小さな鳥が熱くなってしまうでしょう）。
上部に空気取り入れ口を開け、あるレーザープリンタの出力ポートに似た形状にします。その前には、パネル型MHD発電機が設置されています（私の本を参照）。このMHD発電機は電気エネルギーを生成し、その後、半導体の流れの後部に再投入され、出力の比推力を向上させます。これは「MHDバイパス（MHD bypass）」のシステムで、Szamèsが2000年にキャッチした用語ですが、その意味は当時はおそらく彼にとって理解できなかったでしょう。Alexandre Szamèsが作成したこの論文には多くの情報が含まれており、2000年からすでにホール効果の重要性（彼にとってはヘブライ語、トゥアネルにとっても同様）を述べています。私はこのSzamèsの記事が、ロシア人フライスタットがアジェックスプロジェクトの提唱者として行った発言と一致していることから、私がブリスティンへ上った動機となり、そこでいたアメリカの専門家たちへの質問を導いたことを認めなければなりません。トゥアネルはすぐにその名前を誰にでも明らかにしました。
この電気エネルギーの生成は、ガスの運動エネルギーを失うことで行われ、その結果、衝撃波ではなく、滑らかに再圧縮されます（衝撃波は避けなければなりません。これは下部で行うことは不可能であり、アメリカとロシアが会議や論文で行っている誤情報です。フランスの専門家たちは頭を下げてその中に飛び込んでしまいます）。ここに、ジャン＝ピエール・ピエットのアイデアが実現されます。特徴が交差しないようにして衝撃波の発生を防ぎます。なぜなら、衝撃波は特徴の重なったところから発生するからです。これにより、典型的な「膨張扇」が作られ、Supaéroの学生たちはよく知っています。MHD空気取り入れ口の近くで「MHD減速器」が働かない場合、以下のようなことが起こります：
「収束管」（下部右側）は特徴を直線にし、マッハ面を重ね合わせ、圧力の擾乱を蓄積させます。ガスは減速され、再圧縮されますが、衝撃波が発生します。重なった場所が衝撃波の発生場所です。
一方、「膨張扇」（上部右側）はガスを加速し、マッハ数を増加させます。マッハ線は広がり、交差しないため衝撃波は発生しません。これは1939-45年の前の流体力学です。MHD発電機が接続されていない場合、空気取り入れ口の膨張扇は、超音速で飛行するガスをさらに高速で、さらに高いマッハ数で圧縮機に送り込みます。これは考えられないことです（ただし、これらの空気取り入れ口は、タービンの羽根にレーダー波が戻らないようにするため「ステルス性」を持っています。私の本の表紙に載っている米国のドローンX-47Aの写真は、マケット作成者によって不正確に編集されています）。
X-47Aの正面から見たもの
以下は、同じドローン、横から見たものです：
X-47Aの横から見たもの
この空気取り入れ口の後退配置が、タービンの羽根に当たるレーダー波が戻らないようにしていることがはっきりとわかります（これはステルス性において最も大きな障害です）。このドローンは単独の問題です。どうしてこのような空気取り入れ口が超音速で動作できるのでしょうか？一見不可能に思えます。しかし、これは戦闘ドローン（アメリカがそう述べていますが、性能については一切言及していません）であり、たとえ超機動性（ただし、ノズルは「ベクトル化されていない」、つまり噴射方向が調整可能でない）があるとしても、亜音速であるのでしょうか？B2は、1950年代の戦略空軍の主要な兵器である有名なB-52に加えて、最も高度な機体です。しかし、これは亜音速であるとされています。本当にそうでしょうか？これらの問題は航空ジャーナリスト、特にベルナール・トゥアネルによって一切取り上げられていません。しかし、彼らがこれらの質問を自分たちに問うべきです。
しかし、アメリカの超音速機の解読とMHDで制御された空気取り入れ口の秘密に戻りましょう。中央の図では、パネル型MHD発電機の自然な動作に関連する電磁力J x Bの影響を受けない空気取り入れ口でのマッハ面の変化が示されています。
今回は、膨張扇の効果とラプラス力によるガスの減速を組み合わせると、博士論文の大量の資料（現在、新しいアイデアがなく、物理学科が完全に崩壊している）をもとに、適切に調整して、これらの特徴、マッハ面を「流れの中」で交差させずに、衝撃波の発生を防ぐことができます。これらの特徴が完全に直線になり、流体の流れに垂直になるとき、それは勝利です。あなたは亜音速になり、再圧縮されたが加熱されていないガスを、通常のターボジェットエンジンの羽根に静かに送ることができます。これは同じエンジンが離陸、超音速飛行（マッハ3.5まで）、および超音速飛行（マッハ12まで）に使用されるというものです。素晴らしいではありませんか？驚くべきことに、ガスを減速し、圧縮機の入口で適切な圧力に到達させるために必要なエネルギーは...それ自体によって供給されます！これは1986年のベルナール・ルブランの論文にすでに明確に記載されており、その後の科学的出版物にも含まれています。しかし、DGA（軍）やONERA（フランス国立航空宇宙工学研究所）の人々がこのコンセプトを完全に理解しているかどうかは、私には疑問です（「波動抵抗の低減」という控えめな表現が使われています）。一方、この論文の発表後、私はかつて私が働いた流体力学研究所（1965年から1972年まで）の出身者で、後にCNRSの物理科学部門長になった研究者ベルナール・フォンテーヌから電話で「ルブランが私と働いていたので、彼がフランスの研究機関で何らかの研究室に就職することを期待するのは無駄だ」と言われました。
その際、低密度（大気圧：1ミリメートルの水銀）で動作する発電機の強力なホール効果は、自然に機体の先端に高電圧を送り込み、保護用のプラズマパッドを形成します（これはAjaxの風洞モデル写真に該当する実験です）。これにより、先端の衝撃波の熱効果が減少します。しかし、この衝撃波は常に発生するわけではありません。実際に、この超音速偵察機が巡航飛行をしている間、その速度が増加して高層大気（約120kmの高度）に到達し、空気が非常に希薄になるため、熱の流れは無視できるほどになります。Auroraは、下層大気（80kmの高度）を跳ね返るように飛行し、高層大気の「表面」を跳ね返る石のように飛行します。パイロットは、数秒単位の放物線飛行経路で、体重の増加と無重力の瞬間を繰り返します（私のサイトに掲載されているHyperSoarに関する資料を参照）。彼らは慣れているかもしれませんが、この機体の民間バージョンでは、乗客にドリームミネン（Dramamine）を服用させるか、慎重に適切な袋を用意する必要があります。
このアイデアは、どんな学生でも理解できます。しかし実際には、別の問題があります。ここには、私が知っているだけでなく、アメリカ人とロシア人の同僚たちも知っている非常に困難な問題があります。これはブリスティンでの議論のテーマの一つでしたが、私はこの本に記載することを避けました。フランス人がこの砂浜に飛び込むことの代償を払うことを期待しないでください。彼らはその存在さえ知らない砂浜に、頭を下げて飛び込んでいるのです。解決策を示すことは、私がすることはないでしょう。それはどの書面にも記載されておらず、私は2003年6月にエコール・スゥパエロで行ったセミナーで、エコール・スゥパエロの学生たちにのみ言及することにしました。
皆様、頑張ってください。この出来事の教訓は、第一に、カファルナウムの会堂から出てきたあるイエスが言ったように、「故郷では預言者はいない」ということ。第二に、本当に画期的なアイデアは、保守主義が絶対の国では数十年かかるということ（フランスでは、エコール・ポリテクニーク出身者による研究の支配がさらに悪化させています）。ポアンカレの言葉を覚えているかもしれません：
- ドイツの軍事的潜在力を破壊したいなら、そこにエコール・ポリテクニークを設立しなさい（ギルベール・ペイアンはこの有名な「型枠」から出た人です）。
私はその後15年間、天文学と宇宙論に取り組んできました。しかし、フランスでは、おそらくまた少し早すぎる表現をしていると思います。「探求者の日記」（執筆中）を参照してください。
現在の私の解決策は、2001年にこれらの分野を放棄した後、エジプト学に転向したことです。私はこの分野で私の研究を出版しようとしています（おそらく簡単ではありません）。私は、Immothepに関するピラミッドの建設方法に関するすべての秘密を解明したと思っています（安心してください：これは反重力ではありません）。
最後のエピソード：あなたはLanturluシリーズの起源を誰に感謝すべきか知っていますか？当時Cnesの長を務めていたユベール・キューリエンに感謝すべきです。エステールとザポリは、私の最初のMHDのアイデア（ペイアンと軍の許可を得て）を開発しようと努力していました。私は彼に、次のように依頼しました：
- あなたのチームは、その分野での完全な無能さにもかかわらず、私のサービスを必要としていないと選んだ。その場合、彼らは間違いなく失敗するだろう（すぐにそれが起こった）。もしあなたが介入しないなら、私は私の創造性とこの自由な時間を科学普及に費やすだろう。添付されているのは、シリーズとして構成できる最初の原稿のアルバムである。
キューリエン（現在亡くなりました）は、私の手紙に一切返事をしませんでした。
最後のコメント。
1200dpiのスキャナーを使って、VSDの号で掲載された図を拡大しようと試みましたが、トゥアネルによって大幅に縮小されていました。目を凝らして、テキストを読み、消去し、読みやすく再構成しました。以下がその図です：
これはアジェックスプロジェクトの図とされています。先端が斜面になっていることは確認されています（これは明記されていませんが、例えば2000年12月の「エア・エト・コスモス」のアーティストの写真に表示されています）。2つの衝撃波が発生することを期待されます。以下のように：
これはまさに避けたいものです。図には「イオン化装置」が表示されています。なぜここに？なぜ先端に置かないのか？そこにはより合理的な配置になるはずです。外部MHD発電機（つまりパネル型）が表示されています。図は内部MHD発電機も補完しており、空気取り入れ口内に配置され、ガスの減速器として機能しています。「MHDバイパス」により、ノズルの出力ではMHD加速器が配置されています。しかし、すべては非常に明確ではありません。この図は誤情報であると考えており、ブリスティン会議で持ち込まれた図が正しいと考えています。私は、ガスの物理に詳しい流体力学の専門家に、その逆を証明してほしいと挑戦します。私のSupaéroでの講演に出席した流体力学の専門家たちは、私の意見に賛成しました。