旅客機で宇宙を飛ぶことはできる!?

旅客機が滑走路を進むにつれてスピードが増し、車輪が地上を離れると、ふわっと浮いた感じが座席に伝わってきますから、乗客にも、今地上を離れたとわかります。

旅客機のスピードを今より早くすれば、大気圏を出て、宇宙に飛び出ることができるのでは?と考える人がいます。

旅客機がより早く進めば、より勢いが強くなり、その勢いでなんとかなる感じがしますが、現実にはそうではありません。

もっとも大きな理由は、宇宙空間に空気がないこと。

旅客機に使われているジェットエンジンは、燃料を燃やすことで機能を発揮するもの。宇宙には空気がありませんから、酸素もありません。酸素がなければ燃料は燃えることができません。旅客機としては、燃料が燃えないのでは、どうにもならないのです。

学校の理科でも学びますが、物が燃えるためには酸素が必要で、旅客機の燃料でも、その原理は同じ。

高度が高くなると、酸素が薄くなり、燃料が燃えなくなります。高度10数kmくらいで、燃料を燃やすには酸素が足りなくなり、エンストを起こしてしまうでしょう。

薄い酸素を圧縮して使う、ラムジェットやスクラムジェットというエンジンもありますが、これを使えばもう少し上昇できるかもしれませんが、それでも高度75kmくらいといわれています。

スぺースシャトルやロケットが宇宙で飛べるのは、旅客機とは違う燃料を使っているから。酸素の「素」となる液体燃料が一緒に積んであり、酸素をつくりながら燃料を燃やしているので、周りに空気がなくても飛べるのです。

もうひとつの理由は、旅客機が空を飛ぶ原理にあります。

旅客機が前進すると、翼には前面から風があたります。この風は翼の上と下に分かれて後方に流れていき、翼上面と翼下面ではカーブの角度が異なりますから、それによって翼の上下で気圧差が生じます。

気圧は力ーブの急な翼の上では低く、力ーブの緩やかな翼の下では高くなります。その結果、翼の上で引き上げる力、翼の下で押し上げる力が生まれます。これらの力を「揚力」と呼び、旅客機が空中に浮かんでいられるのは、この揚力のおかげなのです。

ところが、空気の薄いところでは、翼にあたる風量が足りず、必要な揚力が得られません。

宇宙は真空なので、翼は役に立たず、意味がない道具となるのです。スペースシャトルに翼があるのは、旅客機とは違う理由から。

これとは別に、薄い空気のなかで十分な風量を得るために、さきほどの強く勢いをつける、つまり飛行速度を上げるという考え方があります。しかしそこまでの勢いを、現在のジェットエンジンが出すことはできない上、宇宙に到達するには地球の引力圏をふりきり、そこから離脱しなければなりません。

これには最低でも第2宇宙速度、秒速11.2kmが必要となのですが、この加速を得るには、旅客機のエンジンではパワー不足。旅客機に高度100kmを超える大気圏外に飛び出すほどの勢いをつけようというのは、ちょっと無理なのです。

また、仮にそのスピードを出せたとしても、旅客機機体の外板は、そこまで高速の状態には耐えられません。

音速は時速約1200km、マッハ1ですが、旅客機は音速を超えるための道具ではないので「音速を想定した丈夫さ」は持っていないのです。旅客機の翼は頑丈で柔軟ですが、音速超えとなると壊れてしまいます。

旅客機のまま宇宙に旅立つのは、まだまだ「未来の夢」であるようです。

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