早稲田大学はJAXAや東京大学、慶應義塾大学との共同研究により、国内で初めて極超音速実験機によるマッハ5（時速約5,400km）燃焼実験に成功した。将来の極超音速旅客機やスペースプレーン実現に向けた重要データを取得したとしている。
マッハ5環境での燃焼実験に成功
2026年4月16日の早稲田大学の発表によれば、本実験を通じて空力・推進・構造を統合した設計の妥当性が確認された。
実験はJAXA角田宇宙センターのラムジェットエンジン（※）試験設備で実施され、極超音速実験機によるマッハ5での燃焼実験の成功は国内初とされる。
極超音速飛行では、機体周囲に生じる衝撃波やエンジンへの気流の取り込みが密接に関係し、機体とエンジンが一体のシステムとして機能する。
このため本研究では、「機体／推進統合設計」を採用し、全長約2mの実験機が設計・製作された。極超音速走行時の高温環境に対応するために、耐熱材料と遮熱構造を組み合わせた軽量設計も導入しているという。
実験においては、ラムジェットエンジンの燃焼作動に加え、機体の耐熱性能や操舵翼の動作についても検証された。また、機体表面温度や排気温度場の計測を通じ、水素燃料を用いたエンジンの特性や環境影響に関する基礎データも取得している。
これらの成果を踏まえ、今後は観測ロケットなどを活用した飛行実証を計画中だ。マッハ5級の飛行技術が確立されれば、太平洋を約2時間で横断する旅客機や、高度100kmに到達するスペースプレーンの実現につながるとされる。
※ラムジェットエンジン：高速飛行時に取り込んだ空気を圧縮し燃焼させて推力を得るエンジン。圧縮機を持たず構造が比較的単純だが、一定以上の速度域でなければ作動しない特性を持つ。
高速移動の革新と技術課題
極超音速技術の進展は、長距離移動の時間短縮に直結する可能性があり、航空輸送の在り方を大きく変える契機になりうる。太平洋横断が数時間以内に収まる水準に達すれば、ビジネスや物流の効率化に一定の影響が及ぶと考えられる。
一方で、技術的なハードルは依然として高い水準にあるといえる。
特にマッハ5環境では機体表面が1,000℃近くに達するため、耐熱材料や冷却設計のさらなる高度化が求められる可能性が高い。機体とエンジンの統合制御の安定性も継続的な検証が必要だろう。
社会実装に向けては、安全性と環境負荷の両立が論点となりそうだ。水素燃料の活用により排出物の特性が変化するものの、実際の運用における影響評価はデータ蓄積に依存する部分が大きいとみられる。
今後、飛行実証が進展すれば技術成熟度は一段と高まると思われるが、商用化までには制度整備やコスト面の課題が顕在化するだろう。
研究成果がどの段階で産業化へ接続されるかが、次の焦点になりそうだ。
関連記事：
NTTとJAXA、衛星MIMOで通信大容量化へ 低軌道で実証開始
防衛装備庁、洋上でのレールガン射撃に成功 高初速兵器開発で一歩前進
