燃焼モード切替エンジン（その１）

弊社の機体のキーテクノロジーである「燃焼モード切替エンジン」の実験に入りました。

ここで、「燃焼モード切替エンジン」について、説明します。

「エンジン」と一言で言っても、多くの種類がありますが、大別すると、化学系と非化学系に分けられます。
　化学系　　　燃焼を用いるもの（ジェットエンジン、ロケットエンジン、ピストンエンジンなど）
　非化学系　　電子を用いるもの（イオンエンジンなど）

弊社が取り組むのは、化学系のエンジンです。燃焼を伴います。

「燃焼」とは、“光と熱を伴った、激しい酸化反応”です。即ち、酸素と化合させることです。
この「酸素」をどこから持ってくるかで、「ロケットエンジン」と「ジェットエンジン」の違いが生まれます。
　ロケットエンジン
　　燃料と一緒に、自分で酸素を持っていて(自機に搭載）、その酸素を使う。
酸素をガスや液体にして持っていく場合もあれば、亜酸化窒素や硝酸カリウムなど、他の物質と化合させた
　　状態で持っていく場合もあります。
　ジェットエンジン
　　周囲の空気を取り込み、空気中の酸素を使う。
　　自動車のエンジン（ピストンエンジンやディーゼルエンジ）も、同様に空気を吸い込んで燃焼させので、原理的には同じです。

エンジン分類

高度が高くなるにつれ、空気が薄くなり、含まれる酸素の量も減ってきます。酸素が少くなくなると燃焼できなくなり、エンジンは停止してしまいます。
そのため、ジェットエンジンは、おおよそ高度１５ｋｍ～２０ｋｍぐらいまでしか使えません。（国際線の旅客機の飛行高度は、１１ｋｍぐらいです）
高度２０ｋｍ以上を飛行するためには、自前で酸素を持っているロケットエンジンが必要となります。
（ロケットが、空気の無い宇宙空間を飛行できる（エンジンを作動させることが出来る）のは、燃焼に必要な酸素を自分で持っているからです）

話が少し飛びますが、「高度１００ｋｍまで行く」には、非常に大雑把ですが、高度５０ｋｍぐらいまでに加速しておいて（速度を十分出しておいて）、後はエンジンを停止して惰性（勢い）で行くのが効率が良いです。

つまり、「高度５０ｋｍまでにどう加速するか？」が問題なのです。
高度５０ｋｍに至るまでに、ジェットエンジンの領域（空気のある領域）と、ロケットエンジンの領域（空気の薄くなった領域）の両方が存在しています。
この二つの領域を如何に効率よく飛行するかが、求められます。

この先は、また次回にしたいと思います。（切替エンジンの話に行き着きませんでした。すいません。）