アメリカ空軍が高速武器技術を推進するための回転爆燃ロケットエンジンの開発を求める

アメリカ空軍は、将来の高速武器を目的とした回転爆燃ロケットエンジンの開発と飛行試験に関する提案を求めている。この計画は、技術を初期の概念検証段階から関連環境でのプロトタイプ展示に進めることを目指しており、36から48ヶ月の期間が必要とされる。このエンジンは回転爆燃の方式で推進を行い、燃焼過程は一連の持続的な衝撃波による爆発で駆動される。この計画は、高効率で安価な弾薬（HAMM）の開発を支援するものであり、初期提案の締切は2026年11月16日である。

アメリカ空軍研究実験室（AFRL）は、将来の高速武器を目的とした回転爆燃ロケットエンジンの開発と飛行試験に関する業界提案を求めている。この技術は持続的に伝播する爆燃波を利用して燃料を燃焼させ、従来のロケット推進の代替手段となることが期待されている。この計画は、エンジンを実験室の概念検証から関連環境でのプロトタイプ展示に進めることを目指しており、36から48ヶ月の期間が見込まれている。この計画は、カリフォルニア州のエドワーズ空軍基地にあるAFRLロケット推進部門が管理しており、HERMESの広範な機関公告に基づいている。

初期のホワイトペーパーの締切は2026年11月16日であり、この計画の目標はHAMMの開発を支援するための飛行デモを行うことである。

回転爆燃エンジンの動作原理

従来のロケットエンジンは通常、燃焼室内で燃料を持続的に燃焼させ、熱気体を生成して推力を生み出す。一方、回転爆燃エンジン（RDE）は異なる燃焼過程を使用し、超音速で円形の室内を回る爆発波を生成する。この波が室内を移動する際、燃料と酸化剤の混合物を点火し、持続的に一連の爆燃を生成する。このプロセスは、爆燃によって生じる圧力を利用し、従来の緩燃焼に依存するだけではない。研究者たちは、この技術が推進効率を向上させ、エンジンのサイズと複雑さを減少させる可能性があるため、調査を行っている。

回転爆燃プロセスは、特定の従来のエンジン部品に対する需要を減少させる可能性があり、よりコンパクトな推進システムを許可する可能性がある。しかし、実際の利点はエンジン設計とその運転条件に依存する。

結合循環エンジンの利点

AFRLの計画は、回転爆燃ロケットエンジン-結合循環（RDRE-CC）と呼ばれる結合循環構成に焦点を当てている。この設計はロケット推進と空気呼吸操作を組み合わせており、エンジンが飛行の一部の過程で大気中の酸素を利用できるようにし、必要なすべての酸化剤を携帯する必要がない。このアプローチは、高速飛行の要求に対応するのに役立つ。推進システムは異なる条件下で運転する必要があるため、結合循環エンジンは二つの運転モードを統合し、安定した燃焼を維持しながら、全体の飛行プロファイルにわたって必要な性能を提供しなければならない。計画されている開発作業は、エンジン設計、テスト、および航空機との統合を含む。

地上評価には、接続されたテスト設定下でのエンジンの操作を検査する直接接続テストや、推進システムを模擬された高速気流にさらす自由噴流テストが含まれる。これらのテストは、発射デモ車両の前に、エンジンの性能をその期待される飛行環境に関連する条件下で評価することを目的としている。この計画は、地上発射された探査ロケットがエンジン駆動の航空機を必要な条件まで引き上げ、その操作をデモンストレーションする飛行試験で終了することが見込まれている。AFRLは、技術を技術成熟度レベル3からレベル6に進める計画であり、後者は関連環境でプロトタイプが展示されている。

この募集は、参加企業に提案設計、テスト方法、タイムライン、および初期コストの見積もりを提出するよう求めている。選定された応募者は、資金の可用性に応じて、完全な技術およびコスト提案を提供するよう招待される可能性がある。

この計画は、アメリカ軍が爆燃に基づく推進技術の研究を継続していることに基づいている。RTXのプラット・アンド・ホイットニー社は、2025年にDARPAのGambit計画に基づいて回転爆燃エンジンのテストを行い、将来の長距離武器のための空気呼吸推進を模索している。AFRLの研究者もエドワーズで地上ベースの回転爆燃ロケットエンジンテストを行っている。

回転爆燃技術の潜在的影響

回転爆燃ロケットエンジン技術の発展は、特に高速武器の応用において、従来のロケット推進の設計理念を覆す可能性がある。このエンジンの高効率な推進方式は、エンジンのサイズと複雑さを減少させるだけでなく、推進効率を向上させることができ、軍事用途にとって重要である。アメリカ軍が新しい推進技術に注目する中、この計画の成功は、特に長距離打撃能力と反応速度の向上において、将来の武器システムに重大な変革をもたらす可能性がある。