Why are airplanes slower than they used to be? - Alex Gendler

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TED-Ed


下の英語字幕をダブルクリックすると動画を再生できます。

翻訳: sola watanabe 校正: Tomoyuki Suzuki
00:06
In 1996, a British Airways plane flew from New York to London
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1996年 ブリティッシュ・エアウェイズの 飛行機はニューヨークからロンドンまで
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in a record-breaking two hours and 53 minutes.
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2時間53分という 記録的な速さで飛行しました
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Today, however, passengers flying the same route
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しかし現在では 同じ航路で旅する乗客は
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can expect to spend no less than six hours in the air— twice as long.
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その2倍の6時間以上を 空の上で過ごすことになります
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So why, in a world where everything seems to be getting faster,
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あらゆるものが高速化しているような世界で
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have commercial flights lagged behind?
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なぜ商用フライトは 遅くなっているのでしょうか?
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The British-and-French-made Concorde began shuttling passengers
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イギリスとフランスで 共同開発されたコンコルドは
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across the sky in the 1970s.
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1970年代に 定期往復便により乗客を乗せて 空を駆け抜けました
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Jetting between destinations like New York, Paris, Bahrain, and Singapore,
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ニューヨーク パリ バーレーン シンガポールなどを行き来したコンコルドは
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it clocked in at over 2,000 kilometers per hour,
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時速2000km以上を記録しました
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more than twice the speed of a normal airliner.
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これは通常の旅客機の2倍以上です
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However this was also about 800 kilometers per hour faster than the speed of sound.
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しかし コンコルドは音速よりも 時速約800kmも速く
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And that created a surprising problem for people on the ground.
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このことが 地上の人たちにとって 意外な問題を引き起こしました
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When an object moves at supersonic speed,
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物体が超音速で移動すると
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it generates a continuous moving shockwave known as a sonic boom.
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連続した衝撃波が発生します これをソニックブームといいます
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This produces a loud, startling noise,
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これは大きく 驚くほどの音を発生させ
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as well as rattling windows and dislodging structural elements of buildings.
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窓ガラスがガタガタいったり 建物の構造材が外れたりします
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Since a plane flying at an altitude of 15 kilometers
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高度15kmで飛行する飛行機は
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can affect an area with an 80 kilometer diameter on the ground below,
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地上における直径80kmの範囲に 影響を及ぼします
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complaints and concerns from residents in the Concorde’s flight path
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コンコルドの航路の下にいる 住民からの苦情や懸念により
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restricted it to mostly ocean routes.
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主に海上ルートに限定されていました
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Because of these restrictions and other fuel and engineering requirements,
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このような制限や 他にも燃料と工学的な必要条件のため
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supersonic flights turned out to be very expensive
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超音速飛行は航空会社と 乗客にとって ―
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for both airlines and passengers.
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非常に高価なものになりました
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A single transatlantic round-trip could cost the equivalent
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大西洋を1回往復するコストは
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of more than $10,000 today.
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現在の1万ドル以上に相当します
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With additional strain on the airline industry
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2001年9月11日以降の 航空需要の減少により
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due to decreased demand for flights after September 11th, 2001,
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航空業界の負担が増したため
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this became unsustainable, and the Concorde was retired in 2003.
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継続不能になり コンコルドは2003年に引退しました
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So even when superfast flights existed, they weren't standard commercial flights.
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つまり超高速飛行が存在していた時も 標準的な商用フライトではなかったのです
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And while we might think that advances in flight technology
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飛行技術が進歩すれば
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would make fast flights less expensive, this hasn’t necessarily been the case.
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高速飛行のコストも下がるように思えますが そうとは限りません
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One of the biggest concerns is fuel economy.
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最も懸念されるのは燃費です
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Over the decades, jet engines have become a lot more efficient,
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ここ数十年でジェットエンジンの効率は 格段に向上し
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taking in more air and achieving more thrust—
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より大量の空気を取り込み より大きい推力を得ることで
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traveling further for every liter of fuel.
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燃料1リットルあたりの航続距離が 伸びました
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But this efficiency is only achieved at speeds
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しかし このような効率性が得られるのは
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of up to around 900 kilometers per hour— less than half the speed of the Concorde.
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時速900km程度までで これはコンコルドの速度の半分以下です
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Going any faster would increase air intake and burn more fuel per kilometer flown.
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これ以上の速度では空気の吸引量が増加し 1kmあたりの燃料消費量が増えてしまいます
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A standard transatlantic flight still uses as much as 150,000 liters of fuel,
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通常の大西洋横断飛行は未だに 15万リットルもの燃料がいります
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amounting to over 20% of an airline’s total expenses.
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これは航空会社の総経費の 20%以上を占めています
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So any reduction in fuel economy and increase in speed
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要するに燃費を下げても 速度を上げれば
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would significantly increase both flight costs and environmental impact.
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飛行にかかるコストと 環境への影響がかなり大きくなるのです
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What about ways to make a plane faster without burning lots of fuel?
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大量の燃料を消費せずに 飛行機を速くする方法はどうでしょうか
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Adjusting the wing sweep, or the angle at which wings protrude from the fuselage,
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主翼の後退角 つまり 翼が胴体から(後方に)出る角度を調整して
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to bring the wings closer in can make an aircraft faster
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翼を内側に近づけると 空気抵抗が減るので
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by reducing aerodynamic drag.
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飛行機が速くなります
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But this means the wings must be longer to achieve the same wingspan,
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しかし変形前と同じ翼幅にするために 翼を長くすることで
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and that means more materials and more weight,
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必要な物資や重量が増え
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which in turn means burning more fuel.
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燃料の消費量も増えてしまいます
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So while airplanes could be designed to be more aerodynamic,
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つまり空力的に優れた航空機は 設計できるものの
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this would make them more expensive.
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その分 コストが高くなってしまうのです
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And generally, airlines have found that customer demand for faster flights
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一般的に航空会社は より速いフライトを求める乗客の要望が
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is not sufficient to cover these costs.
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このコストに見合う程ではないと 考えています
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So while military aircraft conduct high speed flights
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そのため 軍用機が水上や高高度で 高速飛行を行う一方で
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over water and at high altitudes,
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そのため 軍用機が水上や高高度で 高速飛行を行う一方で
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supersonic commercial flights seemed like a brief and failed experiment.
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超音速による民間航空便は短期間のみ行われた 失敗例のように思われていました
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But recent advances may make them feasible again.
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しかし最近の進歩により 再び実現可能になるかもしれません
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Research by NASA and DARPA has shown that modifying an aircraft’s shape
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NASAと国防高等研究計画局の研究によると 航空機の形状を変えることで
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can reduce the impact of its sonic boom by 1/3.
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ソニックブームの衝撃を 1/3に抑えることができるといいます
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Extending the nose with a long spike can break the shockwave into smaller ones,
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機体の先端を長い突起で伸ばすことで 衝撃波を小さく分割できます
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while another proposed design features two sets of wings
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また別の設計案においては 2組の翼が出す波が
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producing waves that cancel each other out.
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互いの波を打ち消し合います
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And new technologies may solve the energy efficiency problem
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さらに新しい技術 ― 代替燃料や合成燃料
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with alternative and synthetic fuels, or even hybrid-electric planes.
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ハイブリッド電気飛行機の登場により エネルギー効率が改善されるかもしれません
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It may yet turn out that the last few decades of steady flying
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ここ数十年の安定した飛行は
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were just a brief rest stop.
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2000
一時的な停滞になるのかもしれません
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