皆さんこんにちは！
世界にはいろんな航空機が開発されています。今日は、その中でも空力特性を重視して客室の窓を無くしてしまった航空機を紹介します。
あなたは乗りたいと思いますか？
オットーのファントム・ビズジェットは中型機のパフォーマンスと快適性を約束
オットー・アビエーションのビジネスジェット機ファントム3500では、客室の窓がモニターに置き換えられる。
全複合材製の軽量ジェット機は窓のない客室を特徴とする
オットー・アビエーションは、セレラ500実験機を用いて層流空気力学の利点と応用を探求
した後、航空業界で最も困難な取り組みの一つ、すなわち、全く新しいビジネスジェットの
設計、認証、そして製造に着手しました。同社は、ファントム3500は単なる軽ジェット機の
常套手段ではなく、軽ジェット機の価格と運航コストで、既存の中型ジェット機に匹敵する性能と快適性を実現すると約束しています。
クリーンシートジェット機が市場に投入される例は比較的稀で、そのプロセスには多大な
コストと時間がかかります。ホンダジェットは、試作機の初飛行から認証取得まで12年を要
し開発費は数十億ドルと報じられています。単発エンジンのSF50シーラスジェットは2008年
に初飛行し、2016年にFAA認証を取得しました。これは経験豊富なOEM（相手先商標製造
会社）が主導したプログラムでしたが、同社にとって初のタービンエンジン搭載機でもありました。
オットー・アビエーションは3年間ファントム3500の開発に取り組んでおり、 CEOの
ポール・タウ氏によると、レッドA03ディーゼルエンジンを搭載したセレラ500は層流空力
に関する有用なデータを生み出したということです。十分な資金を調達した後、オットーの
チームは2019年と2020年にディーゼルエンジン搭載のセレラ500を飛行させました。
「信じられないほどの成果がありました」とタウ氏は述べました。「そして、それが前進し、最初の製品を製造するための力につながったのです。」
システム要件のレビューと概念設計を完了したオットーは、1月に一部のサプライヤーの承認
を取得しました。10月には予備設計レビューを完了する予定で、「設計は完全に完了すること
になります。その後、最初の航空機である飛行試験機1号機の部品を発注します」とトウ氏は述べています。
メカエル社製の着陸装置やウィリアムズ・インターナショナル社製のFJ44エンジンなど、
リードタイムの長い部品は既に発注済みで、来年末の到着が予定されています。次のステッ
プは、ファントム3500初号機の組み立て、システムレベルの試験、そして2027年の初飛行です。認証取得は2030年の予定です。
水素発電計画は棚上げ
オットー・アビエーションは、19席のCelera 500Lの水素燃料バージョン（モデル750L）の計画を発表しました。このモデルは、最大高度1,000 nmの飛行が可能です。ZeroAviationがこの機体の燃料電池システムを提供します。（写真：オットー・アビエーション）
この米国のスタートアップ企業は、以前19人乗りの燃料機「セレラ750」の開発に取り組んで
いましたが、今回、その開発をファントム計画に切り替えました。2022年6月に発表された
この設計では、ゼロアビア社が開発した水素燃料電池パワートレインを搭載し、最大1,000
nmの航続距離を実現する予定でした。しかし、同社はセレラの派生型の開発計画は一切ありません。
タウ氏によると、ファントム3500の設計は2500万ドル相当の風洞試験によって裏付けら
れています。これには、カリフォルニア州マウンテンビューにあるNASAエイムズ研究センタ
ーでの翼断面試験、ウィチタでの低速操縦特性試験、そしてドイツ・ケルンの欧州遷音速風洞
（ETW）での高速試験が含まれています。「これら3つの試験はすべて成功しました」と
タウ氏は述べています。「（抗力極曲線に関する）我々の予測とETWでの試験結果は、ほぼ
数パーセント以内の誤差で一致しており、設計の精度が非常に高いことが確認できました。」
自然の層流に大きく依存しているため、オットー氏は前縁に付着した虫など、翼の汚染の影響
を評価する必要がありました。「翼の前縁に付着したFOD（浮遊物）や虫が層流にどのような
影響を与えるかを調べるため、多くの試験を行いました」とオットー氏は言います。
「大気圏のレイノルズ数が極めて低い高度まで十分に上昇すると、これらの問題は解消されることがわかりました。」
ファントム3500を他の航空機と比較すると、オットーは中型および超中型ジェット機と
競合しています。ファントムのNBAA IFR航続距離（乗客4名、100海里の代替航続距離）
は3,200海里で、タウ氏によると、ファントムのウィリアムズ製エンジンは、ボンバルデ
ィア・チャレンジャー3500やエンブラエル・プラエトル500および600に比べて燃料
消費量を60%削減します。1,000海里の航続距離では、ファントムは115ガロンの燃料を
消費しますが、大型機は300ガロンを消費します。「しかも、同じ時間で実現しています」。
ファントムのフラットフロアキャビンは、高さ6.4フィート、幅7.5フィート、容積800
立方フィートです。一方、チャレンジャー3500のキャビンは、高さ6フィート、幅7.2
フィートで、容積は930立方フィートです。チャレンジャーは牽引力40,600ポンドで、
ファントム19,000ポンドの約2倍の重量です。2名操縦士でPart 25認証を取得している
チャレンジャーは、4名を乗せて3,400海里（NBAA IFR航続距離、200海里代替航続距離）
を飛行できます。一方、ファントムは3,200海里の航続距離を達成しており、これはチャ
レンジャーのFL450よりも6,000フィート高いFL510で飛行することで達成しています。
より適切な比較対象は、ホンダエアクラフトが開発中のエシェロンでしょう。エシェロンも
軽量ジェット機のパッケージで中型ジェット機の性能を実現することを目指しています。
エシェロンの航続距離は2,625 nmと短く、最大10人の乗客を乗せ、巡航速度は450ノット
で、ファントムやチャレンジャー3500よりも約20ノット遅い速度です。エシェロンの
最高高度はFL470です。ファントムと同様に、エシェロンはPart 23規制に基づく認証を取得し、単独操縦のジェット機となります。
層流、抵抗が少ない
「自然な層流のおかげで、抗力の増加を招くことなく翼を大きくすることができます」と
タウ氏は述べました。この大きな翼のおかげで、チャレンジャー3500やプラエトル
500/600、セスナ・ラティチュードやロンジチュードよりも短い滑走路で離着陸が可能に
なります。機体も軽量化され、翼タンク、着陸装置、エンジン、機体構造も小型化され
ます。つまり、重量あたりの製造コストも削減できるのだ。」タウ氏はさらに、小型のウィ
リアムズ製エンジンは、中型ジェット機に搭載されているハネウェル製HTFエンジンに比べ
てメンテナンスコストが50%も削減されるため、ファントムの運用コストを抑えることができると主張しています。
ファントム3500の主翼は23度の後退角を持ち、前縁にスロットが設けられるとタウ氏は
述べています。「これにより真空圧が少し発生し、層流が主翼上面で約85%、翼下面でほぼ
100%まで引き戻されます。つまり、マッハ80で23度の後退角でも、主翼の90%以上が層流
になります。適切な後退角、適切な主翼形状、そしてスロットの組み合わせにより、主翼後面
をほぼ再層流化する条件が作り出されます。これはまさに魔法のようなトリックです。主翼を
ほぼ完全に層流にすることができれば、抗力の観点からはほぼ消滅するからです。」
一部のビジネスジェット機はFL510での飛行が認証されていますが、この高度が長距離巡航
において必ずしも最も効率的であるとは限りません。「当社の航空機はマッハ51,000
フィートで最も効率的に飛行します」とタウ氏は述べました。「実際、この機体は53,000
フィートで飛行を終えたいのですが、当社のエンジンは53,000フィートでの認証を受けていないため、51,000フィートでの認証を取得する予定です。」
ファントム3500が最高高度で最大の効率性を発揮できる設計上の特徴は、層流による表面
摩擦抵抗の低減だと彼は説明しました。「翼を大きくできる余裕があり、それがより高高度
での飛行を可能にしています。当社の翼面荷重は、ほとんどのビジネスジェット機（1平方
フィートあたり80～90ポンド）よりもはるかに低く、当社の場合は50ポンド台です。その
ため、上昇速度がはるかに速いだけでなく、満載状態で離陸し、約28分で高度51,000フィ
ートに到達し、そこから最適な高度まで飛行できます。51,000フィートに到達するためにステップクライムする必要がありません。」
オットー社は、飛行試験および認証プログラム用にファントム3500を4機製造します。タウ氏
によると、全ての機体が最終設計に準拠するため、不適合な試作機を製造する手間が省けま
す。機体は全複合材製で、レオナルド社がイタリアのグロッタリエにある工場で胴体を製造
します。タウ氏は主翼メーカーやアビオニクスについては明らかにしませんでしたが、
ガーミン社のG3000 Primeかハネウェル社のAnthemのいずれかになると述べていました。
モニターが窓に代わる
ファントム3500のユニークな特徴は、客室窓がないことであり、これにより胴体上の自然な
層流が確保されます。後部胴体トイレに設置される非常口には窓が1つ必要です。窓の代わり
に、乗客は客室の壁に設置された42インチ4Kモニターで外界を眺めることができます。
モニターは左右両側に4台ずつ設置されます。タウ氏は、このオプションは乗客にとって、特にFL510の最高高度において、より快適になると考えています。
「カメラ技術、ビデオ、そしてあらゆるビデオ処理技術を駆使することで、視界のギラつき
を抑え、より良い体験を提供できます。窓を閉めたいという気持ちはもうなくなるでしょう」
と彼は語りました。「夜間には、世界の合成映像で視界を拡張します。何も映っていない画面
ではなく、合成映像で美しい景色を目にすることになります。まるで夜のGoogle Earthに
いるような、素晴らしい体験です。100メガビットの衛星通信能力を備えているので、
Netflixをはじめとする様々なサービスで配信されている約1万本の映画にもアクセスできま
す。映画を見たいなら、それらを映し出せばいいのです。そして、ZoomやTeamsで電話
会議をしたいなら、全員がスクリーンに映し出されます。これはまさに超自然的な視覚情報
エンターテイメントシステムです。単なる窓の域をはるかに超えた機能です。」
新規OEMとして、オットー・アビエーションは、クリーンシートジェット機の設計だけでな
く、効率的な生産プロセスの確立という大きな課題に直面しています。現在、テキサス州
フォートワースのミーチャム・フィールドに拠点を置くオットーは、フロリダ州ジャクソン
ビルのセシル・フィールドに工場を建設する計画です。製造プロセスは、炭素繊維複合材料
が入った金型に樹脂を注入するレジン・トランスファー・モールディング（RTM）を採用
します。このプロセスは航空宇宙業界では目新しいものではなく、エアバスはA220の主要構造部品の製造にこのプロセスを採用しています。
タウ氏は、ファントム3500の製造に必要な工具は高価になると認めているものの、金属
加工（切断、穴あけ、リベット打ち）に伴う労働力を削減することで効率性が向上すると予測しています。ロボットによる製造もコスト削減につながると予測しているのです。
オットー・アビエーションはファントム3500の開発のために2億ドル近くを調達し、シリー
ズBの資金調達ラウンドを間もなく開始する予定です。ただし、このプログラムが認証と生産
に至るには10億ドルをはるかに超える資金が必要になる可能性が高いです。同社は約100人
の従業員を雇用し、さらに200人のフルタイム相当の請負業者をサポートしています。
「高価な機器や工具はすべて自分で購入する必要があるので、他にも多くの費用がかかります。しかし、資金は十分にあります」と彼は言います。
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