ダイバータレス超音速インレット (DSI) について
ダイバータレス超音速インレット(Diverterless Supersonic Inlet、略称DSI)とは、特に
軍用機の
エアインテークに用いられる最新の技術を指します。この設計は、従来型の
エアインテークに見られる
境界層隔壁や
スプリッターベーンが存在しないため、ダイバータレスと名付けられました。
DSIの基本的な原理
通常、航空機の表面では周囲の空気とは異なり、遅くエネルギーの少ない空気(
境界層空気流)が流れています。この
境界層を吸い込んでしまうことは、エンジンの効率を低下させる要因となります。そこで、従来型の
エアインテークでは空気の流れを管理するための隔壁を設けていましたが、DSIでは異なるアプローチを採用しています。この新しい方式では、
エアインテークの前方にあるふくらみが
境界層空気を排出し、圧縮して流れを切り裂くことで、効率的に空気を取り入れます。
さらに、DSIの設計には他の利点も含まれています。この回転構造は、
エアインテーク内にあるファンブレードを隠す役割も果たしており、電波の侵入や反射を抑制します。その結果、
機体の
レーダー反射断面積(RCS)が減少し、
ステルス性の向上につながります。この特性から、F-35などの一部の
ステルス機では、DSIが非常に効果的な設計手法として採用されています。
整備性と信頼性
DSI方式は、動く部分がないため、整備の簡素化や信頼性の向上が期待されます。特に、可変式インテークや
ショックコーン技術と比較して、構造が簡素で軽量なため、
機体の総重量を大幅に軽減することが可能です。実際にF-35では、従来型インテークに比べて約30%の重量削減が実現されています。ただし、DSIは固定式インテークの一部であるため、騒音が増加するというデメリットも存在します。
DSIの歴史
ダイバータレス超音速インレットについての研究は1990年代初頭から
ロッキード・マーティンによって開始されました。1996年には、F-16 Block 30の
エアインテークをDSIに改造したF-16 DSIが試験飛行を行い、この設計が従来の性能を保ちながら最大マッハ2.0の速度での飛行が可能であることが証明されました。この実験により、亜音速域での出力もわずかに向上したことがわかり、この知見は後のF-35設計に活かされています。
DSIを搭載した機体
初めてDSIを実戦配備したのは中国で、パキスタンとの共同開発により、FC-1の試作4号機がDSIを採用しました。これが量産型の基本形状となり、中国はその技術をJ-10BやJ-20/J-31といった他の
機体にも応用しています。
主な搭載機
- - F-16 DSI
- - F-35
- - J-10B
- - FC-1
- - J-20
- - J-31
- - JL-9
このように、ダイバータレス超音速インレットは、
軍用機の設計において重要な要素であり、性能の向上や
ステルス性の強化に寄与しています。今後もこの技術の進化が期待されます。