X-21 (航空機)

X-21（Northrop X-21）は、アメリカ航空宇宙局が運用していた実験機。

 概要 
層流制御の実験機で、WB-66Dデストロイヤー爆撃機を改造したもの。ノースロップ社が改造を担当し、A型のみ2機が改造された。

 背景 
流体中を移動する物体の表面付近には、境界層と呼ばれる薄い層状の流れが存在している。物体に流れが接し始めた（すなわち境界層が発生して間もない）上流では境界層は層流であるが、流れ進むにつれてエネルギーの減少（散逸）によって乱流境界層へと遷移する。層流境界層は乱流境界層に比べて表面での速度勾配が小さいが、これは粘性による摩擦抗力が小さいことを意味する。

流れの剥離による圧力抗力の増大をさほど心配しなくてよい翼のような流線形物体に関しては、できるだけ広い面積に渡って表面の境界層を層流に保つことができれば全体の抗力が低下することになる抗力（空気抵抗）は摩擦抗力（表面摩擦による抵抗）と圧力抗力（形状による抵抗）で構成される。輸送機器のなかでも航空機や新幹線のように、摩擦抗力の低下が燃費の向上に直結するものに関しては、いかにして長く層流境界層を維持するかが、重要な課題ないし研究テーマとなっている。。

 機体 

境界層制御（広義には BLC: boundary layer control. 層流境界層維持目的の場合 LFC: laminar flow control とも）の手法としては、吹き出し式や吸い込み式といったいくつかの方法があるが、X-21Aでは吸い込み式を採用している。エネルギーを失った層流境界層流れを主翼内に吸い込むことにより層流を長く維持し、翼表面に十分なエネルギーを有する気流を呼び込む方式である。そのため、主翼表面には多数の小型の孔が開けられ、気流を吸い込むためのコンプレッサー（圧縮機）が主翼中ほどに設置されている。

上記の特殊な主翼を装備し試験するためにWB-66Dから大幅な改造が行われている。爆弾倉には計測機器を搭載し、エンジンの搭載位置も主翼下のポッドから胴体後尾左右へと移されている。主翼変更のために背面は大きく膨らんだものとなった。

1963年4月18日に初飛行し、1964年まで試験飛行が行われた。境界層制御による効果は確認できたものの、この方式は高コストであったため、実用化へ向けての研究継続は行われなかった。

（2025年12月現在）エドワーズ空軍基地にあるアメリカ空軍飛行試験博物館に展示されている。

 仕様（X-21A） 

 諸元 
乗員: 5 名
全長: 22.92 m
全幅: 28.5 m
全高: 7.79 m
自重: 20,788 kg
全備重量: 37,649 kg
翼面積: 116.13 m2
エンジン: ゼネラル・エレクトリック J79-GE-13 ターボジェット 推力4,264kg✕2

 性能 
最大速度: 900 km/h
最高高度: 12,950 m
航続距離: 7,690 km

 参考文献 

 脚注 

 外部リンク 

 globalsecurity

X21
X21