戦闘機には、レーダーにも映らず、ミサイルでも撃墜できない、目に見えない敵、それが「熱」です。電気を消費するすべての電子システムも熱を発生するため、航空機が高性能になればなるほど、すべてのコンポーネントを動作温度内に保つことがより困難になります。 この問題は特に重要です F-35 ライトニング II は、何十年にもわたって新しい機能を組み込むように設計されていました。 センサー、コンピューター、ミッション システムの増加は、電力と熱の需要も増大することを意味します。
現在、RTX 企業である Collins Aerospace は、EPACS (強化された電力および冷却システム) のさまざまな高度でのテストを完了しました。 F-35 に提供することを目的とした新しい電力および温度管理システム 冷却マージンがはるかに大きくなります。同社によれば、この技術は現在のシステムと将来の航空機のアップグレードのニーズを満たすように設計されているという。
テストは数日間続き、ミッションの要求を再現する出力レベルをシステムに与え、さまざまな高度条件下で動作限界までシステムを押し上げました。目的は 彼らの行動に関するデータを取得し、彼らのパフォーマンスを予測するために使用されるモデルをテストします。
なぜ戦闘機に特定の冷却システムが必要なのかを理解するには、戦闘機の内部を小さな技術センターとして想像する必要があります。 F-35 は、センサーやミッション コンピューターから通信機器に至るまで、多数のシステムに電力を供給するために電力を生成および配電する必要があります。しかし そのエネルギーの一部は必然的に熱に変換され、その熱は抽出されなければなりません。 現在、航空機には、さまざまなサブシステムのエネルギーと温度の両方の管理を担当するエネルギーおよび熱管理システム (PTMS) が搭載されています。問題は、F-35の継続的な近代化により熱需要が増加していることです。
2024年、コリンズ社は、EPACSが将来のアップグレードに十分な余裕を提供することを目的として、同社がF-35によるとしている現在の能力の2倍以上である80キロワットの冷却能力を実証したと発表した。 この図は解釈が難しい場合があります。 システムが 80 kW の冷気を生成するという意味ではありません。、まるで巨大なエアコンのようです。冷凍システムは冷気を生み出すのではなく、ある場所から熱を抽出し、それを別の場所に運び、そこから排出します。
従来の飛行機では、このプロセスを管理するのはすでに複雑です。超音速戦闘機ではさらに困難です。巨大な冷却システムを追加するだけでは済みません。 スペースは限られており、1キログラムごとにパフォーマンスに影響があり、新しいシステムは動作する必要があります。 航空機は温度、圧力、速度、荷重の大きな変化に耐えます。
さらに、熱管理は、特定の航空機システムに電力を供給するためにエンジンから抽出できる圧縮空気であるエンジン ブリードエアの使用に関連しています。コリンズ氏は、冷却能力を向上させ、同時にエンジンに対する特定の要求を軽減できる、より効率的なソリューションとして EPACS を提案しました。 冷却システムは別個の付属品ではないため、これは重要です。 これは航空機のエネルギー構造の一部です。では、なぜ異なる高度で試してみるのでしょう?
理由は簡単です。地上では完璧に機能するシステムが、高地でも同じように機能するとは限りません。航空機が上昇するにつれて、気圧と温度、および熱システムの動作条件が変化します。そのため、統合用の成熟したテクノロジーを検討する前に、高度テストが不可欠な段階となります。 コリンズは、EPACS を数日間、運用限界に近い状況を含む、さまざまな高度条件と出力レベルにさらしました。 この結果は、エンジニアが飛行中にシステムがどのように反応するかを予測するために使用するモデルを検証するのに役立ちます。
EPACS の重要性は、F-35 を単に「より涼しく」することにとどまりません。 F-35 は耐用年数を通じて新しい技術を受け入れるように設計されています。つまり、同社のエンジニアは、将来的にどのようなセンサーやシステムを設置できるかだけでなく、飛行機に電力を供給したり冷却したりするのに十分な容量があるかどうかについても検討する必要があるということです。 その意味で、EPACS は一見すると目を見張るようなアップデートではありません。 F-35の速度や航続距離、兵器の搭載量を直接的に増加させるものではない。 それはあまり目に見えませんが、飛行機が進化し続けることができるように熱空間を作成するという基本的なことを行います。
