皆さんこんにちは!
地方空港と地方空を結ぶリージョナル航空は、LCC(格安航空会社)の台頭でどんどん
追い詰められていきました。そして、近年の燃料費の高騰で益々苦しくなっています。
これは、ドイツのお話ですが、ヨーロッパやアメリカなどでも同様な現象が起こってい
ます。そして、我が国日本もいずれ同じ道を辿るでしょう。
リージョナル航空の復活劇
リージョナル航空の衰退には 2 つの側面があります。第 1 に、特に第 2 層と第 3 層の
空港での格安航空会社の台頭により、多数の地域航空会社が市場から追い出されていま
す。第二に、伝統的なリージョナルキャリアのビジネスモデル – メンテナンスコストが
高く、稼働率が低いことによる航空機資産の減価償却などの固定ユニットコストが高く、
燃料消費などの変動ユニットコストが高く、小型航空機の着陸および取り扱いコストが
高い。そう既存のシステムではコストがかかりすぎているのです。
ポルシェ コンサルティング(ポルシェAGが100%出資する経営コンサルタント会社)は
バッテリー駆動のモーターや AI ベースの飛行計画などの分野の進歩により、過去 10 年
間に多くの地域航空会社が運航を停止してきた傾向が逆転する可能性があると述べていま
す。たとえば、ドイツの 140 の飛行場は、バッテリー駆動の薄型飛行機の離着陸に必要
な 900 メートルの滑走路の長さを満たしています。その上、ドイツの人口の 45% がこ
れらの飛行場から 20 km 以内に住んでいます。
コンサルタント会社は、地域航空がどのように復活するかについて 7 つの重要なポイント
を特定しました。
- 環境性能: 燃料を燃焼させないため、バッテリー駆動の航空機は運航中の CO2 排出量
がゼロです
- 運用コスト: バッテリー電気航空機は、ケロシン航空機と比較してメンテナンス コスト
が 65% 低く、エネルギー コストが 30% 低いと予測されています。
- 飛行運用: 小型バッテリー電気航空機は最小限の地上インフラストラクチャのみを必要
とするため、短いターンアラウンド タイム、柔軟な運用、および低着陸料金を可能に
する小さな飛行場から運用できます。
- フライト プラン: 顧客の需要に依存する AI ベースの動的なスケジュールにより、市
場範囲と顧客の魅力が向上します。
- モビリティのコンセプト: モビリティ プロバイダー パートナーの統合により、顧客中
心のドア ツー ドア モビリティ サービスが可能になります。
- 航空機の利用率: 騒音が少なく、夜間の貨物運航に転換できるため、収益が増加し、
航空機の利用率が向上します。
NASA の サーマル クルーズ モーター コントローラーのテストが成功
クルーズ モーター コントローラーの熱試験に成功
NASA 初の完全電気実験機である X-57 Maxwell は、最近、初飛行に向けて新たなマイル
ストーン(足跡)を達成しました。オハイオ州クリーブランドにある機関のグレン研究セン
ターのエンジニアは、クルーズ モーター コントローラーの熱試験に成功しました。
X-57は テキサン P2006T 双発軽飛行機を改造したもので、NASA はその設計と耐空性プロ
セスを規制当局(FAA)や業界と共有して、新しい電気航空機の認証基準の開発を支援する
ことを目的として、電力で動くように改造しています。アーバンエアモビリティ向けの
eVTOL航空機と同様です。
クルーズ モーター コントローラーは、X-57 のパワートレインの重要なコンポーネントで
あり、航空機のリチウム イオン バッテリーに蓄えられたエネルギーを変換して、電動プロ
ペラを回転させるモーターに電力を供給します。NASA は、モーター コントローラーの熱
試験を実施して設計を検証し、温度に敏感なコンポーネントが飛行中の極端な条件に耐えら
れることを確認しました。
NASA は、これらの航空機のコンポーネントが飛行中に経験する可能性のある温度を表す、
マイナス 24 ℃から64 ℃ の範囲の温度でテスト チャンバー内で動作している間、すべての
クルーズ モーター コントローラーが「生き残った」と述べています。
この実験の成功により、NASA は X-57 の初飛行に一歩近づきました。しかし、飛行する
X-57 のバージョンは、レンダリング画像で描いた航空機のようには見えません。
X-57 の問題点
実際、X-57 プログラムは時間と資金を使い果たしているため、X-57 の最終計画バージョ
ンは実現しない可能性があります。NASA は 2023 年末までにそれを終了する予定です。
NASAが2016年にX-57を導入したとき、計画は、電動 P2006T 航空機の 3 つの異なる
変更を作成することでした。最初の飛行技術デモンストレーターである Mod II は、2017
年に初飛行を行う予定でした。飛行機は電力で飛行できるだけでなく、エネルギー効率と
性能も、2 つの大きなエンジンを、翼全体に配置された一連の小さなエンジンに置き換え
ることで大幅に改善できることがわかりました。
残念ながら、X-57 プログラムは大まかなスタートでした。2016 年の航空機のリチウム
イオン バッテリー パックの初期テスト中に、バッテリー セルが短絡して過熱し、
熱暴走発生しました。2017 年、NASA はバッテリー パックを完全に再設計し、壊滅的
な火災を防止しました。
次に、トランジスタの問題が発生しました。X-57 の電気システムに使用されている最先
端のトランジスタは、電気航空機の飛行に必要な高レベルの電力に耐えるように構築され
ていましたが、飛行中に経験した極端な温度と振動に対処できないことが判明しました。
このプログラムは、これらの技術的な問題によりいくつかの遅延に直面し、近年の
Covid-19 パンデミックによって引き起こされた混乱により、タイムラインがさらに遅
れました。
X-57 が初めて飛行するときは、NASA が Mod II と呼んでいる、P2006T の 2 つの
Rotax 内燃エンジン(シリンダーを使ってガソリンを燃焼させる)を 2 つの電気プロペ
ラに置き換えるものです。 Mod III と同時に Mod II を開発しており、これは Mod II
と同じパワートレインを使用しますが、より小型で高効率の翼を特徴とする構造の再設計
が行われています。Mod III では、P2006T の元のモーターが、NASA のプロジェクトの
商用パートナーの 1 つであるeVTOL 開発者のJoby-Aviationによって製造された 2 つの
電気モーターに置き換えられます 。モーターとプロペラも翼端の近くに再配置されます。
Mod IV として知られる最後の試作機は、14 個の電動プロペラ (各翼の先端にある 2 つ
の大きなプロペラと、翼の前縁に沿って取り付けられた 12 個の小さなプロペラ) を備え
ています。この構成により、飛行機がゆっくりと飛行している場合でも、翼の下の気流が
増加して揚力が発生し、短い滑走路を利用できるようになります。目標は、標準のテキサン
航空機と比較して、二酸化炭素を排出せずに高速効率を500%向上させることでした。
しかし、X-57 プログラムの時間と資金が不足しており、NASA はまだ X-57 のプロトタイプ
を飛ばしていません。これまでのところ、プログラムが実施した飛行試験は改造されていない
P2006T のみであり、これらの飛行は、X-57 の電動化バージョンの飛行試験中に収集された
情報と将来比較するためのデータを収集することを目的としていました。
NASA は X-57 の 3 つの計画されたすべての機体を製造することに成功しませんでしたが、
NASA はプログラムで達成するために設定したことを実行することができました。NASA は、
標準化団体である ASTM International および RTCA と協力して、2022 年 9 月に初飛行を
行ったEviationのAliceなどの X-57 Maxwell と同様のアーキテクチャを備えた新しい商用航
空機の標準の開発に情報を提供し、調整してきました。
NASA は今年、独自の電動航空機の開発を中止する可能性がありますが、NASA は次世代の
電動航空機の設計と運用に情報を提供するために、高度なエア モビリティ業界との連携を維
持します。NASAはまた、MagnixやGE Aviationなどの業界パートナーと協力して、
Electrified Powertrain Flight Demonstration (EPFD)と呼ばれるイニシアチブを通じて新し
い電気推進技術を実証しています 。この機関は、2035 年までにこれらの電気推進技術を米
国の航空会社に導入し、短距離および地域の空の旅と単一通路の旅客機をサポートすること
を目指しています。
NASA の X-57 “モディフィケーション IV” のデジタル レンダリング。実現しない
可能性が高い全電動 X-57 航空機の最終計画。(画像:NASA)
まとめ
電動飛行機は、ただ単にピストンエンジンを電動エンジンに置き換えるだけではない
ことがわかっていただけたと思います。
エンジンの歴史は、1802年、コーンウォールの鉱山で働く親方の息子であるリチャード
・トレビシックが世界初の軌道上を走る蒸気機関車を発明しました。
そして自動車のエンジン(内燃機関)を発明したのは、ニコラウス・アウグスト・オット
ーというドイツの発明家です。1867年のことです。
それから約160年経った今、新しく電動エンジンを開発しているのです。NASAの試作機も
失敗を繰り返しながら、徐々にその姿が見えてきました。成功すれば、人類の歴史の大いな
る発明になります。我々が歴史の生き証人として、その姿が見れることを楽しみにしましょう!
それでは今日はこの辺で・・・
またお会いできる日を楽しみにしています。
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