電子制御の燃料噴射装置は航空機の標準装備へ

自動車や飛行機を動かすためのエンジンは、ガソリン・軽油・ジェット燃料などを燃料としていますが、それらの燃料は全て液体。エンジンで用いるためには、燃料と空気が混ざった「混合気」を霧状にしてエンジン内に供給する必要があります。

混合気を霧状に供給するシステムとしてはキャブレターと燃料噴射装置があり、自動車、飛行機ともにどちらのシステムも使われてきました。ただ、キャブレターより燃料噴射装置のほうが効率よく混合気を霧状にできます。

現在のエンジンでは電子制御の燃料噴射装置を使うのが一般的になってきています。燃料噴射装置を電子化するメリットは何かというと、まず燃費を良くするために燃料と空気を混ぜる比率を最適にコントロールできるということ、それに伴い、無駄な燃焼が減るために排ガスもきれいになります。

燃料を効率よく使いたいというのは自動車でも飛行機でも同じことですし、加えてCO2排出の削減がうるさく騒がれる現在では電子制御の燃料噴射装置を用いたほうがCO2排出削減にもつながるので、一般にアピールしやすいという利点もあります。

民間の旅客機では燃費を良くしてコストを削減することが最重要課題。コストがかかればそれだけチケットの値段も高くなってしまいます。

しかし、軍用となるとコストよりも重要なことがあります。特に戦闘機は戦闘時には加速・減速を頻繁に繰り返すことになるのでエンジンの性能は非常に重要。エンジンを効率よく動かすためにも、燃料噴射装置を電子制御することが大切になってきます。

戦闘機における燃料噴射装置の電子化から受ける恩恵はそれだけにとどまりません。電子化することにより、燃料供給と操縦を一体化できます。

これはどういうことかというと、例えば戦闘時にパイロットが急速旋回しようと操作した時には、パイロットから伝えられた操作に従い機体を動かすと同時にその機動を行うために最適なエンジンの運用をコンピューター制御によって自動的にできるということ。つまり、戦闘機の性能を人間には不可能なレベルで最大限引き出すことができるのです。

コンピューター制御による性能向上は、手動で戦闘機を操っていた第二次世界大戦の頃のような「エースパイロット」が出現しにくくなるのかもしれませんが、反面きちんと訓練を積んだパイロットであれば誰でもエースパイロット並みに戦闘機を操れるようになるということかもしれません。

戦争というのは効率が重要なので、一部の経験を積んだ名パイロットや天才パイロットよりも、「エース並」が何人もいたほうがいいに決まっています。

現在航空自衛隊に配備されている戦闘機・F-15J/DJも電子制御燃料噴射装置を用いたエンジンを載せています。

アメリカ海兵隊が現行のハリアーIIの後継機として導入を予定しているのが、ロッキード・マーティンが中心になって開発したステルス戦闘機F-35の派生型機であるF-35Bです。

海兵隊というのは敵国の海岸に乗り付けたり、敵が占領している島に突入するという言ってみれば「殴り込部隊」なので、運用する戦闘機も限定された状況でも離着陸できる必要があります。F-35Bは、ハリアーIIと同様短い滑走路でも離陸できる短距離離陸機能や、滑走路がなくても垂直に着陸できる「STOVL機」です。

F-35Bはエンジンのノズル(噴射口)を下向きにできるとともに、上昇時に空気を吹き出して揚力をつくるリフトファンを備えています。これらの向きの制御もコンピューターによってなされており、ノズル・リフトファンの制御はエンジン出力の制御とリンクされて、パイロットが細かく操作しなくても安全な離着陸ができるようになっています。

航空機における燃料噴射装置の電子化は旅客機や戦闘機のみならず、ヘリコプターやティルトローター機にも取り入れられつつあります。ティルトローター機というのは、沖縄への配備で騒がれた「オスプレイ」のような、ヘリコプターとプロペラ機のハイブリッドのような垂直離着陸機のことです。

ティルトローター機は実際のところ反対派が騒いだような危険なものではありません。電子制御によってより安全な運行ができるようになれば、民間での利用も増えてくるでしょう。

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