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방위 장비청, XF9-1의 기술은 세계 레벨과 발표
터빈 입구 온도 1800도, 최대 추진력 15톤을 달성
방위 장비청은 11월 13일, 금년 7월에 수령한 전투기용 프로토 타입 엔진 XF9-1이, 지상 운전 시험에 있어 지금까지, 애프터 버너(afterburner) 사용의 최대 추진력 15톤을 달성한 것을 밝혔다.게다가 2017년에는 현용 각 전투기용 엔진을 웃도는 섭씨 1800도의 터빈 입구 온도(연소기 출구 온도라고도 한다)를 달성하고 있는 것등에서, 「일본의 항공 엔진 기술은 세계 레벨에 이르면서 있다」(항공 장비 연구소 엔진 시스템 연구실·지광미카 기관)이라는 견해를 나타냈다.동청 주최의 「방위 기술 심포지엄 2018」으로 구두 발표 및 포스터 발표, 화상 공개에 의해 동엔진의 연구 진척 상황을 발표한 것.
장래의 대전력화에도 대응
스타터·제너레이터를 장비
그 주요한 컨셉은, (1) 장래 전투기의 고운동, 수직기구의 하나동을 실현하는 하이파워, (2) 정면 면적의 저감에 의한 스텔스성 향상과 기내 용적의 유효 활용에 이바지하는 작은 엔진 직경(슬림)인 것.이것에 가세해(3) 장래 전투기에 요구되는 충분한 전력 공급으로 하고 있다.
대전력은 조종 계통의 전동 액츄에이터 채용이나 레이더-등의 아비오닉스의 대전력화에 의하는 것으로, 그 때문에 XF9-1에서는 80킬로와트급의 스타터·제너레이터를 탑재하고 있다.엔진을 시동하는 스타터와 발전기는 종래 다른 기기였지만, 이것을 통합해, 종래의 수배의 발전량을 발휘하는 소형, 공간절약의 스타터·제너레이터를 시작해, 탑재했다.그러한 기능에 대해서도, 지금까지의 시험을 통해서, 확인되고 있는 님 상이다.
또, 경량화에 이바지하는 것으로서는, 압축기는 동익전단(3단)에 디스크와 브레이드를 도대체 구조로 하는 브리스크 구조를 적용하고 있다.더해 대추진력을 달성하는 연소 온도 향상 때문에, 연소기에는 새로운 연소 방식의 광각 스워라 연소 방식을 채용해, 이중벽복합 냉각 구조에 의한 효율적인 냉각 방식을 적용하고 있다고 한다.
※사진=XF9-1 프로토 타입 엔진의 해부도
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※사진=XF9-1의 운전 상황
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※사진=애프터 버너(afterburner) 사용으로 추진력 15톤을 달성한 시험 영상
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防衛装備庁、XF9-1の技術は世界レベルと発表
タービン入口温度1800度、最大推力15トンを達成
防衛装備庁は11月13日、今年7月に受領した戦闘機用プロトタイプエンジンXF9-1が、地上運転試験においてこれまでに、アフターバーナー使用の最大推力15トンを達成したことを明らかにした。さらに2017年には現用各戦闘機用エンジンを上回る摂氏1800度のタービン入口温度（燃焼器出口温度ともいう）を達成していることなどから、「日本の航空エンジン技術は世界レベルに達しつつある」（航空装備研究所エンジンシステム研究室・枝廣美佳技官）との見方を示した。同庁主催の「防衛技術シンポジウム2018」で口頭発表およびポスター発表、画像公開により同エンジンの研究進捗状況を発表したもの。
将来の大電力化にも対応
スターター・ジェネレーターを装備
プロトタイプエンジンXF9-1は防衛省が2010年に策定した将来戦闘機の研究開発ビジョンに載っている「ハイパワースリムエンジン」を実現すべく、要素研究から各構成要素試作、コアエンジン（圧縮機、燃焼器、高圧タービンで構成）試作を経て、エンジンシステム全体の試作として、今年6月に完成した。
その主要なコンセプトは、（1）将来戦闘機の高運動、高機動を実現するハイパワー、（2）正面面積の低減によるステルス性向上と機内容積の有効活用に資する小さなエンジン直径（スリム）であること。これに加えて（3）将来戦闘機に求められる十分な電力供給としている。
大電力は操縦系統の電動アクチュエータ採用やレーダーなどのアビオニクスの大電力化によるもので、そのためXF9-1では80キロワット級のスターター・ジェネレーターを搭載している。エンジンを始動するスターターと発電機は従来別々の機器であったが、これを統合し、従来の数倍の発電量を発揮する小型、省スペースのスターター・ジェネレーターを試作し、搭載した。そうした機能についても、これまでの試験を通じて、確認されつつある様相だ。
スリム化ではエンジン直径がF-2戦闘機用F110エンジンより3割程度スリム化している計算になるという（推力レベル換算で）。これはファンの単位面積当たりの流量向上と高圧力化などにより達成されている。
また、軽量化に資するものとしては、圧縮機は動翼全段（3段）にディスクとブレードを一体構造とするブリスク構造を適用している。加えて大推力を達成する燃焼温度向上のため、燃焼器には新たな燃焼方式の広角スワーラ燃焼方式を採用し、二重壁複合冷却構造による効率的な冷却方式を適用しているという。
※写真＝XF9-1プロトタイプエンジンの解剖図
※写真＝XF9-1の運転状況
※写真＝アフターバーナー使用で推力15トンを達成した試験映像