F-22はなぜ超音速巡航できるのか

質問

散々出尽くした質問だとは思いますが、ご容赦願います。

F-22がA/Bを使用せずに超音速巡航できるのはエンジンのバイパス比が小さいからだとか、
エンジンのドライ推力がF-15のウエット推力並みに大きいからだとか言われていましたが、
どうもそれだけではないようなのです。

最近、YF-22とYF23が争っていた頃の本を入手したのですが、
それによると、一般のジェットエンジン機は超音速に達するとエアインテークで吸気が圧縮され、
ここから、さらにコンプレッサーで圧縮するとエアは断熱圧縮で非常に高温になる。
この状態でフルパワーを出すと燃焼ガスが非常に高温になり、タービン前温度が限界を超える。
そのため、エンジン本体の出力を絞って、代わりにA/Bで推力を補う必要がある。
とのことだそうです。

ところが、F119エンジンはM1.8まではフルパワー運転ができるらしいのですが、
なぜそんなことができるのでしょうか？

回答No.1

teba244

F22のエンジン周りには機密がいっぱいなので、本当のところは関係者しかわからないと思いますが、ある程度想像で補ってみます。

吸気口のリップ部分の形状や構造で、リップで発生する衝撃波をコントロールして、ラムジェットのような効果を発揮させている可能性もあります。その分、高速時にはコンプレッサーのタービン効率を落としたりする制御技術があるのかもしれません。ただ、F22のインテイクは前方象限のステルス性確保のためにS字状に曲がっているはずですし、コンプレッサー前には電波撹乱用のベーンがついているはずですから、その制御は恐ろしく複雑という気もします。

ラムジェットに関しては、NASAの研究が世界で最も進んでいるはずですので、そんな技術が応用されているのかもしれません。ただエンジンパワーを上げただけで可能ならば、他国もすぐに追随できるでしょうし。

その他単純な理由として、兵装類を機内収容したことによるクリーン形態のおかげで、従来機に比べて空気抵抗が格段に少なく、より小さなパワーでスーパークルーズが可能ということもあると思います。

あくまで想像ですが、いかがなものでしょうか。

お礼

回答ありがとうございます。

先の本によれば、YF-22もYF-23もインテーク（固定式）は、およそM1.7にターゲットを合わせた形状と推測できるようです。

F119に関しては、私はコンプレッサブレードの冷却がなされているのではないかと想像します。
F100はコンプレッサからの抽気を中空のタービンブレードに導入して冷却することによりタービン前温度1400℃を達成しましたが、F119ではこれをコンプレッサブレードに応用し、圧縮したエアの冷却を行っているのではないかということです。