マッハ数とは何ですか?なぜ誰も「トップガン」のマーベリックが達成した数値を超えないのでしょうか?

『トップガン：マーベリック』はフィクション映画です。しかし、それは現実の部分でもあります。例えば、出てくる格闘家はほとんどが現実に存在します。ただし、到達速度はもう少し空想的です。少なくとも今のところは。具体的には、主人公のピート「マーベリック」が実験用ジェット機ダークスターでマッハ 10 を超えることに成功しました。マッハ数は、飛行機でよく使用される速度の実測値です。しかし、これまでのところ、その具体的な価値はパイロットの夢の一部にすぎません。

これは、物体 (この場合は飛行機) の速度を音速で割ることによって計算される相対的な測定値です。つまり、 『トップガン：マーベリック』では音速の10倍に達することになる。それは巨大なソニックブームを引き起こす可能性のある残虐行為です。実際、映画では主人公の飛行機が不安定になり、通信が途絶えてしまいますが、幸運なことに彼はなんとか生き残ることができます。

しかし現実には、飛行機でそこに到達した人は誰もいません。はい、トップガンで見られるような戦闘機ではありませんが、シャトルではその速度に達しました。

マッハ数とは何ですか?

音速は固定された数値ではありません。私たちは通常、地球上では343 m/sであると聞きます。しかし、それは海面、大気圏、気温 20 ℃での話です。この速度を測定する際には、飛行高さ、音が伝わる媒体の密度、および音の存在する温度が重要な要素となります。

だからこそ、マッハ数はとても興味深いのです。トップガンに登場するような戦闘機は、しばしば超音速に達します。ただし、音速がどの程度超過しているのかを知っておくことをお勧めします。そのためには、飛行機の上昇または下降や温度の変化に応じて音速が変化するため、単に速度を知るだけでは十分ではありません。マッハ数は両方の値の間の比率を確立するため、より厳密になります。さらに、Maverick が使用する航空機など、航空機の飛行の種類を分類するためにも使用されます。

数値が 0.7 未満の場合、亜音速飛行とみなされます。 0.7 から 1.2 までの場合は遷音速、1.2 から 5 までの場合は超音速、そして最後に値 5 を超えると極超音速飛行と呼ばれるものになります。トップガンのこの第 2 部で私たちが見ることができるのは、明らかに極超音速飛行です。しかし、それは現実の生活にどの程度存在するのでしょうか？

「トップガン」：フィクションを超えた

1967 年以来、マッハ 6.7という戦闘機の飛行速度記録を破ることに成功した者は誰もいません。このような偉業の責任者は、エンジニア兼パイロットのウィリアム J. ナイトでした。彼はノースアメリカン製 X-15でそれを達成し、翼と動力を備えた航空機の飛行記録を達成しました。

その後数年間、試みるべきプロジェクトはいくつかあるものの、誰もそれ以上のことを達成することはできませんでした。たとえば、カナダのデザイナー、チャールズ ボンバルディア氏は、長年にわたり、Antipode という名前の新しいコンセプトの超音速ビジネス航空機を開発してきました。同氏によると、この車両はマッハ24に達し、ニューヨークとロンドンの間の距離を20分で横断できるという。これを実現するには、SpaceXが船を宇宙に打ち上げるために使用しているような、再利用可能な推進剤を使用することになる。これらにより飛行機はマッハ 5 に達した後、ラムジェット エンジンに道を譲るために切り離され、マッハ 24 まで加速することになります。

ボンバルディアの設計では、ロンドンとニューヨーク間の距離を 20 分で移動できる

ボンバルディアは、現時点ではこれらすべてが単なる概念実証にすぎないことを認識しています。その設計には、現在の技術では解決することが難しい多くのギャップがあります。しかし、その存続可能性を研究しているという事実は、彼にとってすでに進歩です。夢を見るのは自由ですが、想像力を羽ばたかせることで、ボンバルディア社が『トップガン』の作家たちよりもさらに興奮していることは明らかです。

そして実際には、マーベリックの挑戦は複雑ですが、おそらく将来的にはそれほどクレイジーではなくなるでしょう。旅客機でマッハ 24 に達することは、さらに SF のように思えます。実際、コンコルドはマッハ 2.03 にしか達しませんでした。最初に中間点を通過しても問題はないかもしれません。もちろん、そのほうがはるかに実行可能です。