デスクトップ上の eVTOL

皆さんこんにちは！

デスクトップ上の eVTOL？という記事の紹介です。

これは、皆さんの中にはパソコン画面で操作できるフライトシュミレーターで遊んだ方が

いるかもしれません。そのパソコンで操作できる空飛ぶクルマのシュミレーターが発売

されるというニュースです。

デスクトップ上の eVTOL

人気のあるフライト シミュレータ ソフトウェアの新しいバージョンは、Beta Technologies

が高度な空中移動航空機を開発するのに役立ち、新しい飛行士を電動垂直離着陸に向ける可能

性があります。

人気の X-Plane フライト シミュレータ ソフトウェアの最新リリースにより、デスクトップ

コンピュータのパイロットは Beta Technologies Alia-250 電動垂直離着陸 (eVTOL) 航

空機を操縦できます。バッテリー駆動のアリアは、離陸時には 4 つのリフティング プロペラ

から巡航飛行では効率的なプロペラと固定翼に移行し、垂直着陸のためにリフト プロペラを

再起動します。バーモント州サウス バーリントンのベータ テスト パイロットは、X-Plane

12 を使用して実際のテスト プロファイルのリハーサルを行っています。フライング プロト

タイプに加えられた変更により、サウスカロライナ州コロンビアにある Laminar Research

の X-Plane ソフトウェア開発者は、予測シミュレーターを更新できるようになりました。

フロリダ州オーランドにある Mattern Aerospace は、パイロットに電気飛行の機微を紹介

するための安価なシミュレーターのビジネス ケースを見ています。創設者のジョー・マターン

は次のように説明しています。「私は認定飛行教官ではなく、飛行シミュレーションでパイロ

ットを合法的に訓練することはできません。私の長期的な目標は、Beta Alia 250 X-Plane 12

デスクトップ シミュレーターでパイロットをリモートで指導し、専門的なシミュレーター トレ

ーニングの準備を整えることです。その過程で、パイロットがコックピットに慣れていること

を考慮して、将来のフライト トレーニング カリキュラムを促進することです。」

McKinsey & Company による 2020 年のレポートでは、高度なエア モビリティ (AAM) スキーム

を実現するために、今後数年以内に 60,000 人の eVTOL パイロットが必要になると予測されてい

ます。パイロットの経験がない人は、航空業界での短いキャリアのために迅速に訓練する必要があ

ります。彼らは自動化に取って代わられ、従来のコックピットに移行できない可能性があることを

知っています。

マターン氏によると、AAM トレーニングの全体像は、開発中のさまざまなエア タクシーによって

複雑になっています。「これらの航空機の多くは、1 人乗りの設計です。その結果、eVTOL メー

カーは、実際の航空機に乗り込む前にパイロットを訓練するための飛行訓練ツールとしてシミュレ

ーションを使用する必要があります。」そこで彼は、「これが真新しい航空機技術であるという

事実を考えると、どうすれば資格のある安全な eVTOL パイロットを空域にすばやく入れることが

できるでしょうか?」と尋ねました。

1,400 ポンド (635 kg) の貨物または 5 人の乗客と 1 人のパイロットを収容できるスペースを備

えた 7,000 ポンド (3.5 トン) の Alia-250 は、超短距離のエア タクシーよりも大きく、より能

力がありますが、それでも操縦の特殊性があります。マターン氏は、概念的な aeroG Aviation

aG4 ダクテッド ファン eVTOL で約 2,000 時間の X-Plane 11 シミュレーターを記録しました。

彼はまだ開発スポンサーを探しています。彼は X-Plane 12 の早期リリースで Beta Alia-250 の

操縦を学び始め、次のように話しました。認定されたパイロットでさえ、その学習曲線があるで

しょう。パイロットの経験がまったくない人にとっては、何倍も難しいでしょう。彼は、「プッシ

ャープロップとローターの調整と、それらを一緒に使用する方法を学ぶことは、上昇と下降にとっ

て重要です」と述べました.

プッシャープロップ（推進式）方式とは、航空機においてプロペラやダクテッドファンが機体後

部に設置されている形式です。プロペラの回転によって生ずる空気の流れは機体を”押し出す“形

になります。

これに対して牽引式（トラクター式、Tractor configuration）では、プロペラが機体前部に設置

されるため機体を”引っ張る”形になります。

ライト兄弟が開発した人類初の動力航空機ライトフライヤー号など初期の航空機はプッシャープ

ロップ（推進式）方式です。

Beta Technologies と CAE（カナダのフライトシュミレーター会社） は 2021 年 9 月に、

トレーニング デバイスを含む Alia パイロットおよびメンテナー トレーニング スイートの

計画を発表しました。SAE International G-35 委員会は、eVTOL フライト シミュレーシ

ョン トレーニング デバイスの標準を開発しています。

Beta の固定ベースの技術開発シミュレーターは、すでにパイロット トレーニングに使用され

ており、同社の広報担当者によると、「将来的にパイロット トレーニング クレジットに使用

できる認証可能なプラットフォームを開発できるようにシミュレーターを設計しました。 」

と報告しています。米空軍と陸軍のテスト パイロットは、地上学校とシミュレーターの訓練の

後、今年初めに Alia-250 の評価を行いました。

マターン氏によると、X-Plane 12 プロフェッショナルユース エディションは、米国連邦航空局

(FAA) の卓上シミュレーターのフレーム レートやその他の現在の要件を満たしています。

X-Plane 開発者の Austin Meyer 氏は次のように説明しています。次に、レベル D [シミュレー

ター] に到達すると、認定要件が非常に高くなるため、どの予測シミュレーターでもそれらを満

たすことはできないと思います。したがって、X-Plane は中間レベルの認定品質に達しています。」

飛んで改造

Beta は 2 年以上にわたって Alia-250 航空機の飛行試験を行ってきました。最初のプロトタイ

プは、従来の電動離着陸 (eCTOL) 用に構成され、2 番目のプロトタイプは eVTOL 用に構成さ

れています。eCTOL 航空機は、ニューヨークからアーカンソーまで段階的に 2,400 nm (4,400

km) 飛行し、戻ってきました。eVTOL 航空機はこれまでのところ、ホバリング テストに成功し

てデータを収集しています。

両方の Alia-250 プロトタイプには、商用のセンサーとカスタム開発されたセンサーが混在して

おり、ライブの飛行試験データをベータ飛行試験センターに遠隔測定します。同社の地上シミュ

レータは、航空機のデータバスを仮想的に複製して、実際のフライト ハードウェアに供給される

データを生成します。Beta によると、「これにより、アビオニクス、インセプターなどのフライ

ト ハードウェアの運用時間を増やすことができます。また、実際の飛行試験ミッションで使用す

るのと同じソフトウェアとインフラストラクチャで、テスト エンジニアとテスト コンダクターを

トレーニングすることもできます。」

同社の広報担当者は、次のように説明しています。これは、Alia の機能を微調整または調整する際

に、X-Plane が実際の環境で変更がどのように実行されるかを明確に示すことができることを意味

します。また、データをまだ収集していない地域での飛行試験の準備をすることもでき、安全かつ

計算された方法で航空機の性能に関する理解を深めることができます。」

Beta のスポークスパーソンは次のように付け加えています。まず、X-Plane で航空機の物理的特性

を更新し、実際のテスト飛行で記録されたさまざまなパラメーターが仮想プログラムに反映されるよ

うにします。次に、飛行テスト データから完全に構築された独自の航空機力学モデルを開発し、飛行

試験から新しいデータを受け取ると、シミュレーター モデルが更新されてデータが正確に反映される

ようにします。」

分散型電気推進を使用する Alia やその他の航空機構成では、シミュレーションの課題が生じます。

Austin Meyer 氏は次のように述べています。それらの翼には下向きの空気の柱があり、それらを押

し下げています。X-Plane 12 には内部に気流速度トラッカーがあり、これらのプロップウォッシ

ュ、ダウンウォッシュ、さらには翼とボディのウェイクを追跡して、各パーツが他のパーツとどのよ

うに相互作用するかを確認します。これは、シミュレーションの中で最も難しい部分の 1 つでし

た。」

また、ホバリング、前進飛行、およびその間の条件で、eVTOL プロペラの性能を正確に予測する必

要があることも課題です。Meyer 氏は次のように付け加えています。これに関しては計算が難しくな

りますが、X-Plane 12 は約 20 年間、そのために [準備] されてきました…ヘリコプターの完全な性

能エンベロープをシミュレートしてきたからです。」

Beta Technologies との契約の下、Laminar Research は Beta 独自のシミュレーターで使用する

ために X-Plane 12 で Alia-250 モデルを開発しました。Meyer 氏によると、「私は Alia-250 を他

のすべての飛行機をモデル化するのとまったく同じ方法でモデル化します。飛行機のジオメトリを入

力し、X-Plane に数学を適用して飛行方法を予測させます。 Plane-Maker で飛行機を作成し、X-

Plane にその形状を読み取らせて空気と相互作用させ、その形状に基づいて飛行機がどのように飛行

するかを示します。」Meyer 氏は次のように付け加えています。「人々は、多種多様な飛行機が将来

何をするかを大まかに見たいと思っています。X-Plane は、そのミッションに最適なシムです。」

マターン氏は次のように述べています。私たちは、非常に確立され、ダイヤルインされている人たち

にパフォーマンスを提供しています。 同様に、この時点で X-Plane は、持ち上げたり、押したり、

引いたりする小道具に驚くことはありません。私たちは、非常に確立され、証明されたものに対して

もパフォーマンスを発揮します。X-Plane では、飛行機とヘリコプターの両方が非常によく表現され

ています。」Beta やその他の企業は、テスト パイロットにシミュレーション トレーナーを使用して

います。マターン 氏は次のように述べています。チェイスパイロットはシムでヘリコプターを飛ばし

ています。そして彼らは、マルチプレイヤー環境でのテスト飛行ミッション全体をシミュレートしま

す。」

最新の X-Plane エディションでは、Cirrus SR20 と小型の Robinson R22 ヘリコプターの間に 120

kt [220 km/h] の Alia-250 が組み込まれています。「これは中間のどこかに位置します」と

マターン 氏は言います。

Beta は、UPS、United Therapeutics、および Alia 250-C 貨物構成の他の運送業者と契約を結ん

でいます。マターン氏は、X-Plane 12 シミュレーターが何千人もの新しいパイロットが認定飛行訓

練装置に進む準備をすることを想定しています。「事前にオリエンテーションを作成することで、コ

クピットのすべてのノブ、ボタン、すべての部分がどこにあるか、そして商用シムに入る前に飛行す

るのがどのような感じかを知ることができると信じています…私は働きたいですパイロットが自宅に

いるときにパイロットと一緒に航空機について学び、より速いペースでシミュレーターを進めるため

のシミュレーターの準備を整えることができます。」

まとめ

この様に、実機と同様にシュミレーターの開発も行われています。以前にも言いましたが

現在のシュミレーター技術は優れており、実際に飛行するのと変わりないぐらいです。

またパソコンで操作できるフライトシュミレーターも年々性能が良くなっています。

特にビジュアル画面は本物と見間違うくらいに精巧に作られていて、臨場感だったり

一般の人でも楽しむことができます。

シュミレーターだけでも実際に操縦できると今後のパイロットの活用に役に立つと確信

しています。

 

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。