資料4　航空科学技術の研究開発課題の進捗状況等について（その2）　【JAXA】

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しょうこたけすえ
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) 操縦室機器の追加ノーズブームの装備 ( 計画中 ) 機内通話装置の搭載計測装備の搭載アンテナの追加舵角センサの搭載機首電子室の改造

1 参考飛翔 JAXA ジェット飛行実験機について 2011 年 8 月 5 日に日本に到着し日本飛行機 ( 株 ) の工場内 ( 神奈川県大和市 ) で計測機器の搭載や日本国内で飛行するための型式証明の取得などの作業を実施 FTB への改造箇所 ( 米国での改造箇所含む ) キャビンの改造 ( 実験機仕様 ) 操縦室機器の追加ノーズブームの装備 ( 計画中 ) 機内通話装置の搭載計測装備の搭載アンテナの追加舵角センサの搭載機首電子室の改造操縦操作量センサの搭載カメラ孔の装備舵角センサの搭載電源系統の改造パイロンの装備 ( 計測ポッド用 ) 今年 1 月の機体および搭載機器の確認のため試験飛行の様子 9

2 参考飛翔 JAXA ジェット飛行実験機について 2012 年 2 月 28 日定置場のある名古屋空港飛行研究拠点へ回航平成 24 年度から本格運用を開始 3 月 22 日にはプレス公開披露記念式典 ( 愛知県と共催 ) も実施名古屋空港に定置される飛翔式典の様子式典の前にプレス公開も実施され地元を中心に 22 社が出席 10

3 11 クリーンエンジン技術の研究開発の概要 ( 航空エンジン高性能化技術 ) 1. 研究開発の概要目的本事業では今後の環境基準強化に対応できる世界最先端のエンジン環境技術を獲得しその成果を産業界に移転することにより環境問題解決への貢献わが国の航空エンジン産業の開発能力や国際共同開発における地位の向上に貢献することを目的とする具体的には将来の我が国の航空エンジンに適用可能な低 NOx 化低騒音化低 CO₂ 化に係る高付加価値技術の研究開発を実施する効率的効果的な研究開発の推進のために関係機関や開発企業との密接な連携体制の下で推進するクリーンエンジン技術 ( 航空エンジン高性能化技術 ) 高付加価値化技術の研究開発技術移転大型設備の整備供用目標値 NOx 低減 : ICAO CAEP/4 基準 80% 減騒音低減: ICAO Annex16 Chapt.4 基準 23dB 減 CO₂ 低減 : 燃料消費率現行エンジン比 15% 減将来の航空エンジン高性能化環境問題解決への貢献わが国の航空エンジン産業の開発能力の向上国際共同開発における地位の向上設備供用 NEDOエコエンジンプロジェクト 2. 研究開発の必要性等事業の順調な拡大が見込まれる我が国の航空エンジン開発や国際共同開発における主導権の確保には全機開発能力の向上先進的な航空エンジン環境技術の獲得が必須 3.CSTP 第 3 期における研究開発目標 2010 年度までに現行のICAO 規制値に比べNOx 排出量 -50% 低騒音化 -20dB( 機体 / エンジン統合 ) を実現する先進エンジン要素技術を開発するとともに現状のエンジンに比べ CO2 排出量 -10% を達成する 2012 年度までに現行のICAO 規制値に比べNOx 排出量 -80% 低騒音化 -23dB( 機体 / エンジン統合 ) を実現する先進エンジン要素技術を開発するとともに現状のエンジンに比べ CO2 排出量 -15% を達成する 4. 課題実施機関体制民間航空機開発推進関係省庁協議会経済産業省国土交通省文部科学省防衛省研究開発 NEDO 型式承認開発主体企業型式承認技術サポート JAXA 大学社会情勢社会的ニーズ経済的観点等の特記事項燃料価格は中東情勢の不安定化で高騰しており地球温暖化もありバイオ燃料の開発等エンジンの低燃費化低公害化が必須でありクリーンエンジン事業の成果活用継続的な研究努力が求められている

最近の取組と成果主な成果シングルセクタ燃焼器で実証した CAEP/4 NOx 基準の 82%~83% 減を達成平成 23 年度の成果の代表例 1 ジェット騒音低減技術の研究開発において

5dB)) JAXA の騒音低減デバイスは構造が簡易なので製造コスト及び重量でシェブロンよりも優れている希薄ステージング燃焼技術ステージング燃料ノズル Climb, Takeoff で

CO の削減をも実現 ( シングルセクタ試験 ) マルチセクタ燃焼器で実証した 77% 減も他論文等 (70% 程度 ) に比しても大幅な低減量であり世界トップである

4 最近の取組と成果主な成果シングルセクタ燃焼器で実証した CAEP/4 NOx 基準の 82%~83% 減を達成平成 23 年度の成果の代表例 1 ジェット騒音低減技術の研究開発において航空機騒音の軽減に役立つ JAXA 独自の騒音低減デバイスの効果を各種試験で確認 ( ボーイング 787 等で実機搭載されつつあるシェブロンと同等 (1~1.5dB)) JAXA の騒音低減デバイスは構造が簡易なので製造コスト及び重量でシェブロンよりも優れている希薄ステージング燃焼技術ステージング燃料ノズル Climb, Takeoff で NOx と燃焼効率をバランス Approach でパイロットのみ燃焼効率 99.8% CAEP/4 NOx 基準の 82.2% 減を達成パイロットと予混合ノズル燃焼効率 99.3% CAEP/4 NOx 基準の83.1% 減を達成予混合 2 段シングルセクタ燃焼器の試験結果パイロットのみ 2 希薄ステージング燃焼技術の研究において目標を上回る NOx 排出量の CAEP/4-83% を達成すると共に CO の削減をも実現 ( シングルセクタ試験 ) マルチセクタ燃焼器で実証した 77% 減も他論文等 (70% 程度 ) に比しても大幅な低減量であり世界トップであるパイロットと予混合ノズル予混合 2 段国内航空機エンジンメーカの国際競争力を強化すると共に大気環境保全や地球温暖化防止に役立つ Taxiing Approach Climb Takeoff 実機エンジンデータとの比較 Climb と Takeoff Total で NOx 削減 NOx と CO を共に低減ボーイング 787 のシェブロンノズル (ANA HP より抜粋 ) 予混合 2 段シングルセクタ燃焼器 12

目標値の達成に向け以下のエンジン技術について主に研究開発を行う低 NOx 燃焼技術

5 今後の取組 ( 予定 ) 今後の取組 ( 予定 ) 等を通じた関係機関との密接な連携体制のもと先進的高付加価値技術を開発 CSTP 目標値の達成に向け以下のエンジン技術について主に研究開発を行う低 NOx 燃焼技術マルチセクタ燃焼器環状燃焼器試験を実施し総合的に技術の実証を行う低 NOx 燃焼器スイープ化低騒音化技術先端部を前方に傾ける ( スイープ化 ) 空力設計により失速余裕の増大と高流量化を狙った低騒音ファン ( 改良型 ) を製作試験を実施し効果を確認する低 CO 2 技術タービン翼全体で必要冷却空気量の大幅削減を可能とする冷却構造の開発翼形状での冷却性能の評価技術確立小型エコエンジン候補タービン翼等の冷却性能評価を行う低騒音ファン ( 改良型 ) スイープ動翼高冷却効率タービン技術 13

6 14 運航安全環境保全技術の研究開発の概要 1. 研究開発の概要目的 (1) 事故防止技術 ➊ ヒューマンエラー防止技術の研究 : 人的要因による事故を減らすためヒューマンエラー防止ツールの開発技術移転を行う ➋ 乱気流事故防止技術の研究 : 乱気流による事故を減らすため 9 km 先の風速が計測できる航空機搭載型風計測ライダの開発を行う (2) 高精度運航技術 ➌ 次世代運航システム (DREAMS) の研究開発 : 航空局の長期ビジョン CARATS と連携して次世代運航技術の開発を行い国際基準策定に貢献する 2. 研究開発の必要性等 (1) 事故防止技術航空機の運航数は現在の2 倍に増加すると予測されておりさらなる事故率の低減を図るための研究開発が必要とされている (2) 高精度運航技術 ICAOグローバル航空交通管理運用概念に貢献するべく航空局通じてJAXAは電子航法研究所とともに技術開発で貢献を求められている 3.CSTP 第 3 期における研究開発目標 2010 年度までに小型航空機の全天候高密度運航システムを実現する低コストな国産アビオニクス ( 航空用電子機器 ) と運航システムの技術を実証する 2015 年度までに各機体に機能分散した運航システムの技術開発により安全性利便性に優れた小型航空輸送システムを構築する 4. 課題実施機関体制国外機関 ICAO ( 国際民間航空機関 ) FAA ( 米国連邦航空局 ) NASA ボーイング社大学基準提案技術協力文科省 JAXA 目標共有化研究協力ニース汲上運用評価技術移転開発委託国交省航空局電子航法研究所消防庁運航会社アビオニクス機体メーカ社会情勢社会的ニーズ経済的観点等の特記事項米国 NextGen 欧州 SESAR の次世代航空交通管理システム構築を目指したプロジェクトが精力的に実施されている国内においても国土交通省航空局が長期ビジョン CARATS の下安全性向上航空交通量増大への対応利便性の向上運航の効率性の向上等を目標とするロードマップを作成し JAXA ENRI など協力して研究開発を開始したところである

15 最近の取組と成果ヒューマンエラー防止日常運航解析ツール (DRAP) 運航会社のニーズに応え B787 用システムへの拡張 GPS データの利用などの機能向上を実施した新規に FDA( フジドリームエアライン ) が DRAP を導入し更にスターフライヤーが導入予定 B787 用 DRAP の表示例乱気流事故防止高高度 5 海里 (9 km)

7 15 最近の取組と成果ヒューマンエラー防止日常運航解析ツール (DRAP) 運航会社のニーズに応え B787 用システムへの拡張 GPS データの利用などの機能向上を実施した新規に FDA( フジドリームエアライン ) が DRAP を導入し更にスターフライヤーが導入予定 B787 用 DRAP の表示例乱気流事故防止高高度 5 海里 (9 km) 級ライダの開発レーザー出力を大幅に上げ観測可能距離を延ばした (22 年度 ) 1W (23 年度 ) 5.4W 波長 1.5μm 帯光として世界最高出力を達成飛行試験を実施し高高度での観測データを取得レーザー出力向上と信号処理技術により観測距離の延長を確認した高高度での観測距離 6 km は世界最高レベル JAXA (23 年度 ) 5.4W 重量 148kg Halo Photonics Wind Tracer ( 米 ) 1.5W ( 英 ) 1.5W 重量 85kg 重量 2,600kg JAXA (22 年度 ) 1W 重量 152kg

ジェット飛行実験機の導入と今後の活用について

ジェット飛行実験機の導入と今後の活用について資料 2 平成 21 年 6 月 8 日第 29 回航空科学技術委員会ジェット飛行実験機の導入と今後の活用についてジェット飛行実験機 ( 以下ジェット FTB ) は航空機の飛行環境を再現し各種機器の飛行実証を行うための実験用ジェット機であり欧米各国の公的機関においても利活用が進んでいる今般ジェットFTBに対するニーズがわが国において高まっていることを踏まえ JAXAとしてジェットFTBを導入することとし機種及び定置場を決定したので報告する

資料4 航空科学技術の研究開発課題の進捗状況等について（その2） 【JAXA】

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