X-24実験機
X-24計画は、
アメリカ空軍と国家航空宇宙局(NASA)が連携して進めた、革新的な航空宇宙研究プロジェクトです。この計画の主眼は、将来の宇宙往還機、特に無動力で大気圏へ再突入し、地上の滑走路に着陸する機体に必要な技術基盤を確立することでした。中心的な研究対象となったのは、翼に頼らず機体そのものの形状で揚力を発生させる「
リフティングボディ」という概念です。
マーティン・マリエッタ社によって製造された実験機は、「PILOT」という計画名のもと、集中的な飛行試験に供され、ここで得られた貴重なデータと知見は、後に開発される
スペースシャトル計画に多大な影響を与えました。
X-24A
X-24計画において最初に製作された機体がX-24Aです。この開発は、NASAドライデン飛行研究センターと
アメリカ空軍の協力体制のもとで進められ、1966年に機体製造がマーティン社に発注されました。マーティン社内ではSV-5Pという名称で開発が進められました。X-24Aの主なミッションは、
リフティングボディ機の操縦特性を詳細に研究し、大気圏突入後の滑空飛行、さらには
ロケットエンジンを用いた動力飛行を経て、最終的な着陸地点への精密な誘導・着陸が可能であることを証明することでした。
リフティングボディは、機体全体の形状が揚力発生に寄与するため、X-24Aは尾部の3枚の垂直尾翼や胴体後部の
エレボンを用いて飛行姿勢を制御しました。これは、
アメリカ合衆国で飛行した有人
リフティングボディ機としては4番目の機体となります。
X-24Aは、そのずんぐりとした、まるで太い涙滴のようなユニークな形状が特徴です。自力での離陸能力を持たなかったため、飛行試験の際には大型爆撃機NB-52Bの主翼下に搭載され、高度約13.7kmまで上昇した後に空中投下されました。投下後は滑空飛行を行う設計でしたが、後に
ロケットエンジンを点火してさらに高高度へ上昇する動力飛行も行われるようになりました。X-24Aの試験に先立ち、ほぼ同じ形状ながら機体下面にエアインテークを持つ研究機SV-5Jが2機製作されていますが、これらが実際に飛行することはありませんでした。
X-24Aの飛行試験は、カリフォルニア州の
エドワーズ空軍基地で実施されました。
1969年4月17日にはNB-52Bからの投下による最初の滑空飛行を行い、
1970年3月19日には
ロケットエンジンを使用した初の動力飛行に成功しました。合計28回の飛行試験を通じて、最高速度はマッハ1.15(約1,667km/h)、最高到達高度は約21.8kmを記録しています。現在、
オハイオ州の国立
アメリカ空軍博物館に「X-24A」として展示されている機体は、飛行したX-24Aそのものではなく、飛行しなかったSV-5Jの原寸模型であるとされています。飛行したオリジナルのX-24Aは、後にX-24Bへと大規模に改装されたため、X-24Aの形態では現存していません。
X-24B
X-24Aでの飛行試験で得られたデータを基に、特に高速度域での飛行安定性と
大気圏再突入時の特性を向上させるため、機体は大幅な改修を受け、X-24Bとして生まれ変わりました。X-24Bは、X-24Aとは外観が大きく異なり、「フライングアイロン」とも呼ばれる、底部が平坦で上面が緩やかに膨らんだ独特な断面形状を持ちました。全長は延長されて約11.4mとなり、平面形は細長いダブルデルタ翼のような形状に変更されました。小さいながらも後退角60度の主翼が設けられ、この設計にはSV-5Jの研究結果も参考にされています。X-24A/Bで確立された
リフティングボディ技術は、
国際宇宙ステーションからの緊急帰還機として計画されたX-38など、後の宇宙開発プロジェクトにも引き継がれました。
X-24Bへの改修の主な狙いは、揚力と抗力の比率(揚効比)を向上させ、無動力での滑空飛行による精密な着陸能力を実証することでした。これは、
大気圏再突入後の操縦性を重視した設計であり、空軍飛行研究所の主導のもと、
マーティン・マリエッタ社が実施しました。
X-24Bの飛行試験も
エドワーズ空軍基地で行われました。
1973年8月1日に最初の滑空飛行を実施し、同年
11月15日には
ロケットエンジンを使用した動力飛行に成功しました。
1975年9月23日の最終飛行までに、合計36回の飛行試験を行いました。この期間に記録された最高速度はマッハ1.76(約1,873km/h)、最高到達高度は約22.59kmです。X-24Bの最も重要な成果の一つは、動力を持たない状態で滑空し、
エドワーズ空軍基地の主要滑走路への正確な着地を2度にわたり成功させたことです。これは、将来の再突入機が滑走路に着陸可能であることを明確に示し、その後の
スペースシャトル計画において、
スペースシャトルが飛行場へ着陸する方式が採用される決定打の一つとなりました。X-24Bは、NASAドライデン飛行研究センターが関与した有人
リフティングボディ研究における最後の実験機となりました。現在、X-24Bの実機は
オハイオ州の国立
アメリカ空軍博物館に展示されています。
X-24C(計画)
1970年代の半ば頃、X-24A/Bの成果を発展させ、さらに高速な領域(極超音速)での飛行を目指す
リフティングボディ実験機、「X-24C」の研究提案が行われました。中でも具体性が高かったのが、
ロッキード社の先進開発部門「
スカンクワークス」が提案した設計案「L301」です。この計画では、
ロケットエンジンと
スクラムジェットエンジン(超音速燃焼ラムジェット)を組み合わせて使用し、最高速度マッハ8以上、最大高度約85kmに到達可能な極超音速実験機として構想されていました。X-24A/Bと同様に、大型の母機B-52からの空中発進方式が検討されていました。しかし、
スペースシャトル計画の本格的な始動に伴い、リソースがシャトル計画へ集中されたため、X-24C計画は残念ながら実現に至らず中止となりました。一部の資料ではX-24Cを「
スペースプレーン」と呼ぶ場合もありますが、計画されていた最大到達高度約85kmは、米空軍が定める宇宙空間の境界線(80km)は超えるものの、国際的に広く認識されている
カーマン・ライン(100km)にはわずかに届かない高さでした。
主要諸元
項目 | X-24A | X-24B | X-24C-L301 (計画) |
---|
:--- | :-- | :-- | :------ |
全長 | 7.47 m | 11.43 m | 22.8 m |
全幅 | 4.16 m | 5.84 m | 7.37 m |
全高 | 3.15 m | 3.15 m | 6.27 m |
翼面積 | 15.01 m² | 30.66 m² | - |
自重 | 2,858 kg | 3,538 kg | - |
全備重量 | 5,194 kg | 6,260 kg | 31,750 kg |
動力 | RMI XLR11-RM-13 ロケットエンジン (推力 3,850 kg) × 1 | RMI XLR11-RM-13 ロケットエンジン (推力 4,445 kg) × 1 |
ロケットダイン LR-105 ロケット × 1
ロケットダイン LR-101 ロケット × 12
スクラムジェット × 8 |
最大速度 | マッハ 1.6 | マッハ 1.76 | マッハ 8 以上 |
---|
最大高度 | 21.76 km | 22.60 km | 85.34 km |
乗員 | 1名 | 1名 | 1名 |