低ソニックブーム設計概念実証（D-SEND）
プロジェクト'Ħ6(1'
3URMHFW（Drop test for Simplified Evaluation of Non-symmetrically Distributed sonic boom）

実機 / Flight Model

環 境 適合技 術として、JA X Aが世界に対し技 術的 優 位性を持つ「低ソニックブーム設 計概 念 」の実現 性を
飛行実証により示すと共に、現在検 討が進 んでいる次世代超音速機のソニックブームに関する国際 基 準検
討に貢献可能な空中ソニックブーム計 測手法を獲得することを目標としています。

5IFHPBMPGUIF%4&/%QSPKFDUJTUPEFNPOTUSBUF UISPVHInJHIUUFTUT UIFGFBTJCJMJUZPG+"9"TiMPXTPOJD CPPN EFTJHO DPODFQUw  JO XIJDI +"9" IBT UIF UFDIOJDBM BEWBOUBHF PWFS UIF XPSME JOFOWJSPONFOUBMMZ DPNQBUJCMF UFDIOPMPHZ +"9" BMTP BJNT UP FTUBCMJTI BO BFSJBM TPOJD CPPNNFBTVSFNFOU NFUIPE UIBU DPVME DPOUSJCVUF UP UIF EFMJCFSBUJPO PG JOUFSOBUJPOBM TUBOEBSET GPS TPOJDCPPNTGPSOFYUHFOFSBUJPOTVQFSTPOJDUSBOTQPSUDVSSFOUMZVOEFSFYBNJOBUJPOD-SENDプロジェクト概要
D-SENDプロジェクトは、大型気球を用いた落下試験
で、2種類の軸対称体を落下させソニックブームを比較計測するD-SEND#1（2011年5月成功）と低ソニック
ブーム化技術で設計した超音速試験機を飛行させソニッ
クブームを計測するD-SEND#2の2つから構成されます。ソニックブームの計測は、地上 及び係留気球に取り付けられたソニックブーム計測専用のマイクシステムにより行われます。
試験は、スウェーデンの北極圏内に位置するEsrange実験場で行われます。

D-SEND Project
The D-SEND project is composed of the D-SEND#1
and D-SEND#2 drop tests from a large stratospheric
CBMMPPO *O %4&/%  UXP EJGGFSFOU BYJTZNNFUSJDCPEJFT XFSF ESPQQFE BOE UIFJS TPOJD CPPNT XFSF
NFBTVSFE BOE DPNQBSFE JO .BZ PG  *O
D-SEND#2, BOFYQFSJNFOUBMTVQFSTPOJDBJSQMBOFCBTFE
PO +"9"T MPX TPOJD CPPN EFTJHO UFDIOPMPHZ JT
ESPQQFEBOEnJFT 5IFTPOJDCPPNTBSFNFBTVSFECZNJDSPQIPOFTZTUFNTBMPOHUIFMJOFPGBUFUIFSFECMJNQ
5IF &TSBOHF 4QBDF $FOUFS JO UIF "SDUJD $JSDMF PG
4XFEFOJTUIFMPDBUJPOPGUIFTFESPQUFTUT

D-SEND#2落下試験

'Ħ6(1' 'URS7HVW

0CKFDUJWFTPG%4&/%

D-SEND#2の目的
D-SEND#2落下試験の目的は、以下の通りです。
・3次元揚力体による先端/後端の低ソニックブーム設計
効果の実証
・低ブーム波形取得技術の確立
・低ブーム伝播解析技術の検証

5IFGPMMPXJOHBSFUIFPCKFDUJWFTPG%4&/%
・%FNPOTUSBUFUIFMPXTPOJDCPPNEFTJHOFGGFDUBUUIF
OPOBYJTZNNFUSJDOPTFBOEUIFMJGUJOHBGUGVTFMBHF
PGB%MJGUJOHCPEZ
・&TUBCMJTIMPXCPPNTJHOBUVSFBDRVJTJUJPOUFDIOPMPHZ
・7FSJGZMPXCPPNQSPQBHBUJPOBOBMZTJTUFDIOPMPHZ%SPQ5FTU4FRVFODF

落下試験シーケンス
試験のシーケンスは、以下の通りです。
(1)放球・上昇試験機は、大型気球のゴンドラに逆さまに吊り下げられ放球され、高度約30kmまで上昇します。
(2)水平飛行
分離可能領域に入るまで水平飛行します。
(3)分離
試験機が分離可能な領域（実験場内に配置された2つのドーナツ形状）に入ったら、地上からコマンドが送信され、試験機が気球から分離されます。
(4)滑空試験機は、自由落下により加速され、垂直落下姿勢から機体を引き起こし、地上の2つのブーム計測システムの1つに向かって自律的に超音速飛行を行います。
(5)ソニックブーム計測
試験機は、機体の鉛直方向に衝撃波を発生させるために、ブーム計測システム上空で、マッハ数1.3、経路角50度でダイブ飛行を行います。地上では、ブーム計測システムが地上及び空中の複数点でソニックブームを計測します。
(6)自律投棄
ブーム計測システム上空を滑空後、自律的に実験場内に落下します。

5IFUFTUTFRVFODFJTBTGPMMPXT  )BOHJOH VQTJEF EPXO GSPN UIF HPOEPMB PG B
TUSBUPTQIFSJDCBMMPPO UIFBJSQMBOFJTMBVODIFE
BOE BTDFOET UP BO BMUJUVEF PG BCPVU LN JO
PSEFSUPBDRVJSFUIFFOFSHZPGTVQFSTPOJDnJHIU  5IF CBMMPPO XJUI UIF BJSQMBOF nJFT IPSJ[POUBMMZVOUJMJUSFBDIFTUIFTFQBSBUJPOBSFB 5IFBJSQMBOFJTSFMFBTFEGSPNUIFCBMMPPOCZB
command from the ground after it enters a
TFQBSBUJPO BSFB UIFSF BSF UXP EPOVUTIBQFETFQBSBUJPOBSFBTJOUIFUFTU[POF   5IF BJSQMBOF JT BDDFMFSBUFE CZ GSFF GBMM UP
TVQFSTPOJD TQFFE  QVMMFE VQ GSPN B WFSUJDBMPSJFOUBUJPO BOE BVUPOPNPVTMZ HVJEFE UPXBSE
POFPGUIFCPPNNFBTVSFNFOUTZTUFNT
(5) TIF BJSQMBOF nJFT PWFS UIF CPPN NFBTVSFNFOU
TZTUFN BU .BDI  BOE B nJHIU QBUI BOHMF PG
EFHSFFTJOPSEFSUPQSPQBHBUFJUTTIPDLXBWFTWFSUJDBMMZ UP UIF HSPVOE 0O UIF HSPVOE  UIFTFWFSBMNJDSPQIPOFT PG UIFCPPNNFBTVSFNFOU
TZTUFNDBQUVSFUIFTPOJDCPPNT  5IF BJSQMBOF JT BVUPOPNPVTMZ UFSNJOBUFE BOEDSBTIFTJOUPUIFUFTU[POFBGUFSJUnJFTPWFSUIFTPOJDCPPNNFBTVSFNFOUTZTUFNThe D-SEND#2 drop test is planned for the
TVNNFSPG

D-SEND#2落下試験は、2013年夏に実施を予定して
います。
試験領域
7HVW=RQH
水平飛行（高度30km)-FWFM'MJHIU"MULN

分離

分離領域
6HSDUDWLRQ$UHDV

Separation

滑空（マッハ数1.3、経路角50度）(MJEF .BDI nJHIUQBUIBOHMF¡

放球・上昇
Launch /"TDFOU

%06
%06
分離点
6HSDUDWLRQ3RLQW

ソニックブーム計測
Sonic Boom
Measurement

自律投棄"VUPOPNPVTDisposal

D-SEND#2落下試験シーケンス%4&/%%SPQ5FTU4FRVFODF

放球点/DXQFK3DG

ブーム計測システム配置と分離可能領域#PPN.FBTVSFNFOU4ZTUFN-BZPVUBOE4FQBSBUJPO"SFBT

6LOHQW6XSHU6RQLF
&RQFHSW0RGHOī6&0Ĭ

超音速試験機（S3CM）
試験機（S3CM:Silent SuperSonic Concept Model）
は、エンジン無しの無人超音速滑空機で、JAXA固有の低ソニックブーム設計概念に基づいて空力形状（外形状）が設計されています。
機体の寸法諸元は、全長7.913m、主翼幅3.510m、主翼
面積4.891㎡、全備重量は1000kgです。
方向舵及び水平尾翼が、飛行制御に用いられます。
気球から分離後は、自律的にブーム計測システム上空を設計条件で滑空するように「飛行制御コンピュータ」が制御を行います。
飛行制御用のセンサは、GPSとINSを統合した「GPS/INS
航法装置」、「エア・データシステム」、高精度の「Az加速度計」が搭載されています。
機体構造のほとんどの部位には、アルミ合金が使用されています。製造時の主翼形状は、実際にソニックブームを計測する時の動圧で変形した形状が所期の空力設計形状となるように設計されています。

5IFFYQFSJNFOUBMBJSQMBOFDBMMFE4$. 4JMFOU4VQFS4POJD
Concept Model) is an unmanned supersonic glider,
BOE JUT BFSPEZOBNJD TIBQF JT EFTJHOFE CBTFE PO
+"9"TPSJHJOBMMPXCPPNEFTJHOUFDIOPMPHZDPODFQU
5IF UPUBM MFOHUI PG UIF BJSQMBOF JT N  UIF XJOH
TQBOJTN BOEUIFXJOHBSFBJT㎡5IFUPUBMXFJHIUJTLH5IFSVEEFSBOETUBCJMBUPST EJGGFSFOUJBM 
BSFVTFEGPSnJHIUDPOUSPM"GUFSUIFTFQBSBUJPOGSPNUIF
CBMMPPO  UIF nJHIU DPOUSPM DPNQVUFS BVUPOPNPVTMZDPOUSPMT BMM nJHIU TFRVFODFT  BOE UIF BJSQMBOF nJFT
PWFS UIF CPPN NFBTVSFNFOU TZTUFN BU EFTJHODPOEJUJPOT5IFPOCPBSETFOTPSTGPSUIFnJHIUDPOUSPM
BSFBOFNCFEEFE(14*/4 BOBJSEBUBTZTUFNBOEB
IJHIBDDVSBDZ"[BDDFMFSPNFUFS5IFNBJOTUSVDUVSFTBSF NBEF GSPN BMVNJOVN BMMPZ 5IF NBOVGBDUVSFEPVUFSTIBQFPGUIFNBJOXJOHIBTBKJHTIBQF5IFKJH
shape is designed so that the deformed shape due to
UIFEZOBNJDQSFTTVSFBUUIFUJNFPGNFBTVSFNFOUPG
UIF TPOJD CPPN DBO CF GPSNFE JOUP UIF EFTJHOFE
BFSPEZOBNJDTIBQF

諸元 TQFD
全備重量
Weight

LH

翼面積
8JOH"SFB㎡

翼幅
Wing SpanN

全長
LengthNS3CM三面図 / 4$.$POmHVSBUJPO
全機構造強度試験 / Full Scale Structural Test

非常指令受信機(PHUJHQF\&RPPDQG5HFHLYHUAz加速度計$]$FFHOHURPHWHUTATセンサ7$76HQVRU

分離コネクタ
8PELOLFDO&RQQHFWRUV

カメラ&DPHUDバッテリー%DWWHULHV

Yシャフト<6KDIW

飛行制御コンピュータ)OLJKW&RQWURO&RPSXWHU
アクチュエータ$FWXDWRUV

エア・データシステム$LU'DWD6\VWHP
電力信号分配器
3RZHU6LJQDO'LVWULEXWLRQ%R[HV
テレメータ送信機
7HOHPHWU\7UDQVPLWWHU
ピトー管
3LWRW7XEH

GPS/INS航法装置(PEHGGHG*36,16

アクチュエータコントローラ$FWXDWRU&RQWUROOHU

S3CM機器レイアウト 4$.$PNQPOFOU-BZPVU

低ソニックブーム設計概念 /RZ6RQLF%RRP'HVLJQ&RQFHSW-PX4POJD#PPN%FTJHO

ソニックブーム低減化

ソニックブーム設計技術を研究しています。

8IFO BO BJSQMBOF nJFT BU TVQFSTPOJD TQFFE  JU
HFOFSBUFTNBOZTIPDLXBWFTGSPNUIFOPTF XJOH 
FOHJOF BOE TP PO 0O UIF HSPVOE  UIFTF TIPDLXBWFT IBWF B DPOWFOUJPOBM QSFTTVSF TJHOBUVSF
/UZQF  XIJDI IBT UXP TVEEFO QSFTTVSF SJTFT
5IJT TJHOBUVSF IBT B UIVOEFSMJLF TPVOE DBMMFE B
TPOJDCPPN
+"9" IBT CFFO DPOEVDUJOH 3% UP IBMWF UIFJOUFOTJUZ PG UIF TPOJD CPPN VTJOH DPNQVUBUJPOBMnVJEEZOBNJDUFDIOPMPHZ

コンコルド機体の近傍圧力場/FBSmFME1SFTTVSFPG$PODPSE

将来型超音速機の近傍圧力場/FBSmFME1SFTTVSFPG Future SST

航空機が超音速で飛行する時、機体各部から発生する衝撃波が大気中を長い距離伝播するに従い統合し、地上
では、2つの急激な圧力上昇を引き起こすN型の圧力波形として観測されます。これが一般に「ソニックブーム」と呼ばれているものです。
JAXAでは、コンピュータを活用して機体の空力形状を工夫し、従来のソニックブーム波形の強さを半減する低地上でのN型圧力波形/UZQF4JHOBUVSFPOUIF(SPVOE

地上での低ブーム圧力波形-PX4POJD#PPN4JHOBUVSFPO
the Ground

低ソニックブーム設計概念の適用%FTJHO$PODFQUTGPS-PX
Sonic Boom

D-SEND#2試験機には、以下の設計概念が適用されてThe design concepts applied to the D-SEND#2
BJSQMBOFBSFBTGPMMPXT
・'SPOUTIPDLUBJMPSJOHCZOPOBYJTZNNFUSJDBMOPTF
・"GUTIPDLUBJMPSJOHCZMJGUJOHBGUGVTFMBHF
・-PXESBHMPXCPPNXJOHCZNVMUJPCKFDUJWFPQUJNJ[BUJPO・*OWFSTFMZDBNCFSFETUBCJMBUPSGPSMPXCPPNBOE
trim characteristics

います。
・非軸対称機首による先端低ブーム化
・後胴揚力面による後端低ブーム化
・多目的最適設計による低抵抗/低ブーム主翼
・逆キャンバ付きの水平尾翼の採用による良好なトリム
特性と後端低ブーム特性の両立

逆キャンバ水平尾翼,QYHUVHO\&DPEHUHG6WDELODWRU

後胴揚力面/LIWLQJ$IWIXVHODJH

後端低ブーム波形
0XOWLSOH6KRFN3UHVVXUH5LVH/RZ%RRP6LJQDWXUH

多目的最適設計による低抵抗 / 低ブーム主翼/RZGUDJ/RZERRP:LQJE\
0XOWLREMHFWLYH2SWLPL]DWLRQ
非軸対称低ブーム機首
1RQD[LV\PPHWULFDO1RVH

先端低ブーム波形)ODWWRS/RZ%RRP
6LJQDWXUH

低ソニックブーム波形 / -PX4POJD#PPN4JHOBUVSF

ブーム計測システム（BMS） %RRP0HDVXUHPHQW
6\VWHPī%06Ĭ
地上付近の大気乱流がソニックブーム波形に与える影響を避けるために、小型気球を用いて、低周波マイクを高度750ｍに係留します。また、係留索上及び地上にもマイクを配置し高度方向のソニックブーム波形の変化も計測します。同時に、地上及び小型気球の高さでの温度等の気象データが取得されます。
D-SEND#2では、このブーム計測システムが落下可能
領域に2箇所配置され、Wi-Fi通信や衛星回線で管制室から遠隔制御されます。
ブーム計測機能については、スウェーデンのグリペン戦
闘機を用いた試験（ABBA試験）や軸対象体落下試験"MPXGSFRVFODZNJDSPQIPOFPOUIFUFUIFSFEMJOFPG
B CMJNQ JT IFME BU BO BMUJUVEF PG N JO PSEFS UP
BWPJE UIF JOnVFODF PG UIF BUNPTQIFSJD UVSCVMFODF
OFBSUIFHSPVOE*OBEEJUJPO PUIFSNJDSPQIPOFTBSF
JOTUBMMFE CFUXFFO UIF HSPVOE BOE UIF CMJNQ UP
NFBTVSFUIFTPOJDCPPNTJHOBUVSFBTJUDIBOHFTJOBMUJUVEF BT XFMM BT UP PCUBJO NFUFPSPMPHJDBM EBUB 
TVDIBTUIFUFNQFSBUVSFFUD BUUIFHSPVOEBOEBU
UIF MFWFM PG UIF CMJNQ 5IF GVODUJPO UFTUT PG UIF
CPPN NFBTVSFNFOU TZTUFN "##" 5FTU  XFSFDPOEVDUFE VTJOH B 4XFEJTI (SJQFO mHIUFS BU UIF
7JETFM UFTU SBOHF JO 4XFEFO *O %4&/%  UIJTTZTUFNTVDDFTTGVMMZDBQUVSFEDMFBSTPOJDCPPNT（D-SEND#1）にて検証済みです。

音響計測要求仕様
3FRVJSFE4QFDJmDBUJPOTGPS"DPVTUJD.FBTVSFNFOU4ZTUFN
要求項目5HTXHVWWHUPV

仕様6SHFLILFDWLRQV

下限周波数 (-3dB)-PXFSMJNJUGSFR E#

0.2Hz以下＜)[

上限周波数 (-3dB)
6QQFSMJNJUGSFR E#

20kHz以上-PXFSMJNJUGSFR E#
＞L)[

最小瞬時音圧.JOJNVNPWFSQSFTTVSF

0.01Pa (0.0002psf)以下＜1B QTG

最大瞬時音圧.BYJNVNPWFSQSFTTVSF

300Pa (6psf)以上＞1B QTG

低周波マイク-PXGSFRVFODZMicrophone

ABBA試験 "##" Test

係留気球

%OLPS $OWLWXGH NP
空中気象観測システム$HULDOPHWHRURORJLFDOREVHUYDWLRQV\VWHP
マイクロフォン

0LFURSKRQHV

地上気象観測システム
通信システム&RPPXQLFDWLRQV\VWHP

地上マイクロフォン*URXQGPLFURSKRQHV

ブーム計測システム #PPN.FBTVSFNFOU4ZTUFN*URXQGPHWHRURORJLFDOREVHUYDWLRQV\VWHP

気 球 シ ス テム
気球システムは、高度約30kmまで上昇可能な大型成層
圏気球（ヘリウムガス）、試験機を保持・分離するための機構や試験機のためのバッテリー等を搭載しているゴン
ドラ、気球運用搭載機器、試験終了後、ゴンドラを緩降下させるためのパラシュート等から構成されます。試験機（1000kg）を含めた全体の重量は、約3.6トンになります。放球は、自走式のクレーン車（ヘラクレス）を用いた「ダイナミック放球法」で行われます。
気球の軌道は風の分布や気温に大きく依存します。そのため、放球日は、毎日の気象予報データを用いた軌道予測を行い、実験場内を飛行する日を選んで決定されます。
気球放球後は、上昇速度を調整(ヘリウムガス抜き或いはバラスト投下)することで気球の軌道を変更することができます。
気球システムの準備及びオペレーションは、スウェーデン
宇宙公社（SSC）により行われます。

%DOORRQ6\VWHP

5IF CBMMPPO TZTUFN JT DPNQPTFE PG B MBSHF
TUSBUPTQIFSJD CBMMPPO  XIJDI DBO BTDFOE UP BOBMUJUVEF PG BCPVU LN IFMJVN HBT  B HPOEPMBDBSSZJOHUIFNFDIBOJTNGPSIPMEJOHBOETFQBSBUJOH
UIFBJSQMBOFBTXFMMBTUIFCBUUFSZGPSJU UIFCBMMPPOPQFSBUJPO TZTUFN POCPBSE VOJU JO BEEJUJPO UP B
QBSBDIVUF GPS NBLJOH UIF HPOEPMB HSBEVBMMZEFTDFOE BGUFS UIF UFTU 5IF UPUBM XFJHIU JODMVEJOH
UIFBJSQMBOF LH JTBCPVUUPOT
5IF MBVODI JT QFSGPSNFE CZ UIF EZOBNJD MBVODINFUIPEVTJOHBTFMGQSPQFMMFEDSBOF )FSDVMFT 
5IFCBMMPPOUSBKFDUPSZEFQFOETPOUIFXJOEQSPmMF
BOE UFNQFSBUVSF 5IFSFGPSF UIF MBVODI EBUF JT
EFUFSNJOFE CZ CBMMPPO USBKFDUPSZ QSFEJDUJPOT XJUIUIFVTFPGEBJMZNFUFPSPMPHJDBMGPSFDBTUJOHEBUB"GUFSUIFMBVODI UIFUSBKFDUPSZDBOCFDIBOHFECZBEKVTUJOH UIF BTDFOU WFMPDJUZ CZ SFNPWJOH IFMJVNHBTPSESPQQJOHUIFCBMMBTU 
5IF QSFQBSBUJPO PG UIJT CBMMPPO TZTUFN BOE JUTPQFSBUJPO BSF QFSGPSNFE CZ UIF 4XFEJTI 4QBDF
$PSQPSBUJPO 44$ 

ガス排気バルブ / ATCトランスポンダ / ARGOS*DV9HQW9DOYH$7&7UDQVSRQGHU$5*26
気球（ヘリウムガス）%DOORRQ（+HOLXP*DV
降下装置
6HSDUDWLRQ0HFKDQLVP
パラシュート3DUDFKXWH
気球運用搭載機器%DOORRQ2SHUDWLRQ(OHFWURQLFV
バラスト投下装置%DOODVW7DQN

ストロボライト
6WUREH/LJKW
レーダ反射板5DGDU5HIOHFWRU
ゴンドラ*RQGROD
試験機$LUSODQH

気球システム構成 / Flight Train

宇宙航空研究開発機構〒182-8522

気球放球 / Balloon Launch Operation

航空本部

JAXAホームページ

http://www.jaxa.jp/

東京都調布市深大寺東町7-44-1

TEL：0422-40-3000(代表）

FAX：0422-40-3281-DSDQ$HURVSDFH([SORUDWLRQ$JHQF\,QVWLWXWHRI$HURQDXWLFDO7HFKQRORJ\+JOEBJKJ)JHBTIJNBDIJ $IPGVTIJ 5PLZP
Phone：  '"9： 

D-SENDプロジェクトホームページ

http://www.aero.jaxa.jp/spsite/d-send2/

2013年発行 /*TTVFEJO