eVTOLのプロペラの最新技術

ドローン、空飛ぶ車

皆さんこんにちは!

現在開発中のeVTOLの一番重要な部品は、プロペラを回転させる電動モーターとその制御技術です。

最新の技術開発の状況を見てみましょう。

ジョビー、eVTOL機尾翼の静的負荷試験を完了

Joby Aviation eVTOL航空機

Joby Aviation は、4 人乗り eVTOL 航空機の尾部の構造荷重テストを完了しました。

アメリカのジョビーアビエーションは、FAA の型式認証取得に向けて、4 人乗り eVTOL 機

の一連の航空構造テストを完了しました。12 月 17 日、同社は尾部構造の静的荷重テスト

に成功し、カリフォルニア州サンタクルーズの施設で FAA 職員の立ち会いのもと、型式認証

のクレジットを獲得したことを発表しました。

尾部セクションの作業は、有人eVTOLモデルの構造、コンポーネント、システムのすべてを

テストするより広範なキャンペーンの一環であり、ジョビーは現在、2025年にFAA型式認証

を完了することを目指しています。最新のテストでは、ジョビーのエンジニアリングチームが

航空機の「FAA準拠」尾部に、飛行中にこの構造にかかると予想される最大の力を超える負荷をかけました。

「主要な航空機構造の認定静的荷重試験を完了したことは、Joby 航空機の認証に向けた重要

な一歩であり、私たちはその結果に非常に満足しています」と、ジョビーの航空機 OEM 担当

社長である ディディエ・パパドプロス氏は述べています。「このマイルストーンに到達できた

のは、ジョビーのエンジニアリング、テスト、認証、製造の各チームによる長年の努力の集大成です。」

eVTOLモデルのサービス開発を越えて、ジョビーは水素動力バージョンも含む航空機ファミリ

ーの開発にも意欲的です。「航空機開発に対する当社の垂直統合型アプローチにより、航空機

構造全体を社内で設計、構築、テストする能力が得られ、ジョビーは革新的な技術を迅速かつ

効率的に市場に投入し続けるための強力な基盤を手に入れることができます」とパパドプロス氏は付け加えました。

ジョビーはここ数週間、韓国でJAS4-1実験機のデモ飛行を行っています。日本での公開飛行

に続くこの飛行は、韓国政府の「韓国都市航空モビリティ・グランドチャレンジ」の一環です。

イーハング、より高性能なeVTOL電気推進システムを目指す

EHang EH216-S eVTOL flies in Bangkok, Thailand

イーハングは、自社のeVTOL航空機向けに、より高性能な電気推進システムの開発を目指し

ています。11月11日、この中国企業は、電動モーターとモーターコントローラーを専門とす

る珠海恩能電機との技術開発提携を発表しました。

発表では、新しい推進システムがイーハング社の既存の2人乗り自律型eVTOL機EH216-Sと

開発中のより大型のVT-30モデルに搭載されるかどうかは明らかにされませんでした。また

両社はバッテリー電気航空機の航続距離と積載量を向上させるための目標についても明らかにしませんでした。

珠海恩能電機は主に世界中の自動車会社に動力システムを提供しており、2005 年に設立され

深セン証券取引所の ChiNext 市場に上場されています。

イーハングによれば、この共同作業は、航空用途の認証を取得できる新しい電動モーター駆動

システムの開発に重点を置くとのこと。両社は、珠海恩能電機の統合コア技術を活用して、

軽量で高出力密度、優れた冷却性能を備えたモーターとコントローラーを開発する予定です。

ボロコプター、eVTOL航空機の型式認証に向けて最終段階へ

Volocopter の VoloCity eVTOL プロトタイプが飛行テスト中

Volocopterは、ドイツ本社で2人乗りのVoloCity eVTOL航空機の飛行テストを強化している。

2人乗りの最新プロトタイプには改良されたローターが搭載

ドイツのボロコプターは、2025年にEASA型式認証を完了するという改訂目標の達成を目指

しボロシティ eVTOL航空機のプロトタイプの飛行試験を強化しています。ドイツの製造業者

とパートナーは2人乗りモデルの推進システムにいくつかの変更を加える必要があったため

開発中のeVTOL航空機は現在18個の新しいローターを搭載して飛行実験を行っています。

「現在、型式認証に必要なローターを装着して飛行しており、静荷重、バードストライク、

RPM(毎分回転数)過負荷などの試験を実施しました」とボロコプターの最高リスク・認証責

任者オリバー・ラインハルト氏は語りました。同氏は、新型ローターの非常に広範囲な風洞

試験を経て、エンジニアリングチームはEASAの認定取得に非常に近いと考えていると言いました。

12月初旬の時点で、ボロコプターは毎日3~6回の飛行を実施しており、各飛行の合間にテレ

メトリのデータを確認し、その後速度範囲を広げて運用速度に到達していた。「今後は多くの

飛行試験が予定されており、2025年はスケジュールが非常に多くなるだろう」とラインハル

ト氏は述べ、チームが改訂されたスケジュール内で型式認証を完了できると引き続き自信を持っていることを示しました。

EASA の改訂された特別条件 VTOL (SC-VTOL) 規則に基づき、ボロコプター社と他の

eVTOL開発者は、認証クレジットを獲得するために 150 時間の飛行時間を記録する必要

があり、そのうち 75 時間は量産適合バージョンの航空機で飛行する必要があります。ボロコ

プター社は、2025 年に 3 機の航空機を飛行させる準備を進めています。

モーター故障に備えた飛行制御ソフトウェアの開発

ボロシティの電気モーターに必要なエンジンのオーバーホールと検査が完了するのを待つ間、

同社は飛行制御ソフトウェアの更新に注力するようになりました。モーターと新しいローター

が再び飛行し、パイロットが介入しなくても自動的に修正が行われる飛行制御で、単一および

二重モーターの故障テストを実施できるようになりました。

「[モーターが故障すると]他のモーターが作動する音が聞こえますが、飛行制御システムが

修正し、高度保持モードがデフォルトで設定されているため、機体は姿勢が変化しても飛行を

続けます」とラインハルト氏は説明しました。「モーターの喪失によって生じたあらゆる変化

を補正するために、特定の機首下げ角度を瞬時に指令します。」

EASAの職員は12月中旬にボロコプター社を訪問し、最新版の電気推進システムを視察しまし

た。ラインハルト氏は、同社が型式認証に必要な4段階の監査のうち第3段階の75%を完了する寸前であると報告しました。

今から5年前、ボロコプターは設計期間の承認をを得た最初の欧州eVTOL開発企業となりました 。

EASAは企業に対する信頼が高まるにつれ、特定のテスト結果の確認における職員の直接的な

関与を徐々に減らしています。同社の年次評価に基づき、EASAは実務的な関与を50%以下に減らしているのです。

ボロシティの型式認証プログラムが最新の SC-VTOL 改訂版およびコンプライアンス手段と

同期されたことで、ボロコプターは量産開始前に必要なプロセスを完了する安定した軌道に乗

っているように見えます。「これは現在安定しており、EASA は明確な安全上の理由がある

場合のみ、これを変更するよう強制できます」とラインハルト氏は説明しました。

ボロシティが EASA 型式認証を取得する最初の eVTOL モデルになるかどうかはまだわかり

ませんが、新年を迎えるにあたり、このレースでは上位に食い込むと思われます。「私たちは

[最初にプロセスを開始した企業として] 学んだ教訓により多くの費用を費やしました」とライ

ンハルト氏は語ります。「最初に行動を起こす企業は常に余分なラウンドを踏まなければな

りません。私たちもそれを感じていますが、私たちの仲間はゴールラインを越えるよう後押ししてくれています。」

まとめ

今年10月に米国FAAからeVTOLに関する規定が発表されました。

その内容は、有視界飛行にもかかわらず、動力の一部が停止した事態に対処するための緊急着

陸場の確保と予備飛行燃料(バッテリー残量)を規定しました。これにより、多くの燃料

(バッテリー量)が必要になりました。加えて、バードストライク(鳥との衝突)や故障に

よる動力停止、プロペラ停止などの緊急事態にも対処できるハード、ソフト面での安全装置の開発が必須条件となりました。

安全上必要なことですが、いかに機構が複雑ではなく、軽量な物を開発する必要があります。

残念ながら現在一番売れている?中国イーハングのEH216-Sにはその機能は付いていません。

同時に数個のプロペラやエンジンが停止するとは考えていないのです。そのための多くのエン

ジン(プロペラ)数になっているのです。

また、資金難で苦しんでいるボロコプターは、新しい技術を開発、実用化することでEASAか

らのお墨付きを得て、新たな資本注入を目指します。この開発の成功がボロコプターの命綱になります。

 

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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