注目のスタートアップ: Alaka’i Technologies

皆さんこんにちは！

今日は、注目のスタートアップ企業、アラカイ・テクノロジーズを紹介します。

アラカイ・テクノロジーズ

実物大試作機の遠隔飛行試験を行っている。クレジット: Alaka’I Technologies

電動垂直離着陸 (eVTOL) 分野が最初に爆発的に普及してから数年が経過し、ほと

んどの業界関係者は 1 つまたは 2 つの主要な車両コンセプトを中心に集結してき

ました。

最も人気のあるのは 4 人乗りティルトローター eVTOL で、アーチャー、ジョビー

バーティカル・エアロスペース社などの著名な例がいくつかあります。あるいは、

イーハング、ボロコプター、スカイドライブを含むいくつかの大手新興企業は、

ティルトローターのような効率性はないものの、よりコンパクトで複雑性が低く、

低価格の小型マルチコプターを追求しています。

しかし、これらのマルチコプターの設計はいずれも航続距離と積載量の点で大きく

制限されており、商業的な実現可能性について疑問が生じています。そのため、最近

ステルスから脱却したマサチューセッツ州に本拠を置くスタートアップ、アラカイ

テクノロジーズは、同社の 5 人乗り水素燃料電池搭載マルチコプターが両方の長所

を効果的に組み合わせ、ビジネス ケースを維持しながらマルチコプターの強みを活

かすことができると信じています。より大型で性能の優れたティルトローターエア

タクシーの開発を行っています。

アラカイの最高執行責任者であるビル・スペレーン氏は、小型マルチコプターについ

て「私たちにとって、たった1人か2人の乗客を乗せることはビジネス上意味があり

ません」と述べました。 「ヘリコプターはマルチコプターに最も近い既存の市場で

あり、典型的な双発タービンヘリコプターと同じクラスの当社の車両は、同等のヘリ

コプターよりも取得コストと所有コストが安価であり、対応可能な大きな市場である

と考えています。今後数年間で水素のコストが下がるにつれて、自動車はさらに手頃

な価格になるでしょう。私たちは、既知のヘリコプター市場には、当社のような水素

燃料車両によって破壊される可能性のある真のスイートスポットがあると考えていま

す。」

スカイと呼ばれるこの航空機は、パイロットと乗客 5 人、つまり重量約 1,000 ポンド

を運ぶように設計されています。ペイロード。高度 10,000 フィート未満で動作し、

車両用パラシュートが装備されています。 eVTOL は 400 マイルの航続距離を持つよ

うに設計されています。動作耐久性は最大 4 時間ですが、同社はその「日常のスイー

トスポット」が 10 ～ 150 マイルであることを認めています。

スカイ車両の水素燃料電池システムは、6 つの電気モーターに電力を供給し、それぞ

れが独自のブームに取り付けられた 6 つのリフト ローターを駆動します。スペレーン

氏によると、この航空機は液体水素を搭載しており、10分以内に燃料を補給できると

いうことです。

同社が水素動力の翼のないマルチコプターを選択したのは、ティルトローター設計の

追求に反対するという決定に一部起因しており、スペレーン氏は、その設計は「複雑

で高価で、認定が難しい」と主張しています。しかし、ティルトローターがなければ、

バッテリー電気推進では、適切な航続距離と積載量で「意味のあるミッション」を実

行するのに十分なエネルギーが得られないため、同社は水素燃料電池推進に落ち着い

たと同氏は付け加えました。

「私たちは、水素燃料電池パワートレインで設計を完成させることができると考えて

います」とスペレーン氏は言います。 「私たちは、高価で難しいソフトウェアを使用

するティルトローターには取り組みたくありませんでした。ブレードや他のすべての

機械工学は言うまでもなく、環境に優しい状態を保ちながら有用なミッションを提供

したいため、水素へと私たちを押し上げました。 」

スペレーン氏は、マルチコプターの巡航効率が固定翼機に比べて劣ることは認めつつ

も、超短距離の空港シャトルやプレミアムな都市内サービスを実現するという同社の

目標を達成するためには、最高性能の車両を製造する必要はないと述べました。

「それは私たちが解決しようとしている使命ではありません」と彼は言います。 「私

たちはスピードの悪魔のような車両になろうとしているわけではありません。私たちは

渋滞に巻き込まれるのではなく、乗客に快適さを提供しながら、できるだけ多くの場所

から離陸・着陸できるように努めています。」

アラカイはこれまでに2機の本格的な試作機を完成させ、FAAの実験耐空証明書を使用

してマサチューセッツ州のミニットマン飛行場でほぼ毎日遠隔飛行試験を行っています。

「私たちはパワートレインについて学んだことに基づいて空気力学をクリーンアップで

きる設計ループを行っているところです」とスペレーン氏は語りました。 「50% の基

準をはるかに超えて製作できています。私たちは、車両が機能するために内部に搭載す

る必要があるすべての要素について明確な定義を持っており、勤務する空港での試験飛

行によってそれを証明しています。」

スペレーン氏によると、同社はFAAと協力してG-1認証の第3段階を進めているという。

「Joby G-1でリリースされたものに基づいて、航空機の設計には最小限またはまったく

変更がないと予想しています」と彼は言います。

アラカイは暫定的に型式証明と就航を2026年に目標としていますが、スペレーン氏は

遅延の可能性があることを認めています。

「2 年以内に車両を納入できるとは予想していません」と彼は言います。 「正確にい

つ教えてもらえますか？いいえ、3 年以内であれば、大満足です。 2年あれば完璧です。」

会社概要

アラカイテクノロジーズは、ボストン郊外のマサチューセッツ州ストウに拠点を置く

エアモビリティ分野のパイオニアです。会社のビジョンは、環境への影響を最小限に

抑えながら、何百万人もの人々にとってエアモビリティを日常の選択肢にすることです。​

アラカイ は 2006 年に正式に設立され、2018 年に最初の車両のエンジニアリング設

計を開始しました。同社は、一般航空を活性化する時期が来たという信念を共有した

経験豊富な航空宇宙リーダーによって設立されました。現在、アラカイ テクノロジー

ズは、航空を近代化する機会がかつてないほど強力であると信じています。小型航空

機は航空の脱炭素化への道を切り開き、より機動性があり、より先進的で、より広範

囲にわたる飛行形態を可能にします。

アラカイという名前はハワイ語に由来し、導く、または導くという意味です。同社は、

移動と輸送における革命への道を世界に示すという信念に基づいて設立されました。

アラカイの名前もアラカイ自然保護区に由来しており、環境への敬意とそれを保護した

いという同社の願いを象徴しています。

アラカイの最初の航空機であるスカイは、水素燃料電池を動力源とするエアモビリテ

ィシステムであり、今日の輸送課題とそれが人々と地球に及ぼす影響に直接対処する

当社の野望を実現するものです。

スカイ

アラカイが開発中のスカイは、水素燃料電池を搭載した6つの電動モーター駆動です。

この6 ローターは、低ノイズと低 RPM 向けに設計されています。

最高速度は時速115マイル（時速185km/100ノット）。ローカル旅行の平均速度は、

渋滞がない直線で時速約 135 マイル（時速217km/117ノット）になると考えられ

ます。飛行時間は最長で4時間飛行できますが、そもそも都市型のエアタクシーとし

て運用されるために、実際は10～150マイル（16～240km）です。

そして、ペイロード（最大積載可能重量）は1,000ポンド（450kg）です。パイロッ

ト1名、乗客4人の計5人です。通常航空機のひとりあたりの重量は75kgですので

乗員乗客5名、荷物などを含めれば450kgでいっぱいいっぱいです。

スカイの 6 つのローターはそれぞれブラシレス電気モーターを使用しており、複雑

なギアボックスやテールローター接続はありません。これは、安全な飛行と着陸を

継続するために、1 つのローターの故障を許容できるシンプルな冗長システムです。

たとえ2つのローターを失っても、安全に着陸できる構造になっています。

実際、Skai の 3 つの主要システム (ローター、燃料電池、フライト コンピューター)

は冗長化されており、あらゆる乗車で安心を確保しています。

また、安全機能としては、胴体構造は航空機と同じセミモノコック構造、機体には

パラシュートが装備されています。

スカイには、民間航空機の何十万時間もの飛行時間で実証されている高度なフライ

バイワイヤ技術が搭載されています。信号の冗長性と速度が向上することに加えて、

システムは落雷や送電塔などの電磁干渉からも保護されます。主要なアビオニクスに

は、航空機の自律飛行に加えて、操縦時にスムーズで安定した飛行を維持するのに

役立つ三重冗長自動操縦システムが含まれています。

次世代の自動従属監視放送 (ADS-B) システムは、追跡、気象データを提供し、航空

交通に対する意識を高め、他の航空機との衝突のリスクを軽減します。

主要なシステムには、車両の進路にある大小の物体を検出できる LIDAR (光検出お

よび測距) とカメラ センサーの組み合わせが含まれます。効率と安全な継続的なパフ

ォーマンスを保証する燃料システム センサーが多数あります。たとえば、機内には

複数の水素漏れ検知器があり、パイロットへの通報システムに接続されており、飛行

中に地上への遠隔測定として利用できます。車両が地面に停止しているとき、センサ

ーはアクティブな状態を維持し、漏れの可能性を検出します。

BMW グループのデザイン イノベーション スタジオである デザインワークスと協力

して、スカイのデザインを開発しました。当初、デザインワークスは、燃料電池タン

クや座席などのコンポーネントのレイアウトを含む車両のアーキテクチャと構成を

決定しました。これは、安全性、乗客のエクスペリエンス、パフォーマンスなどの

主要な基準を考慮して行われ、最良のソリューションに到達するために評価および

最適化されました。たとえば、機体への構造的負荷を軽減するために、コンポーネ

ントの大部分は車両内で可能な限り低い位置に配置されました。また、バランスの

取れた重心を作り出すためにシートとの関係で配置されており、車両の安定性、パ

フォーマンス、ハンドリングに直接影響します。

デザインワークスが車両に搭載する必要があった最大のコンポーネントの 1 つは、

水素燃料タンクでした。これは、車両後部に向かって最も幅の広いポイントを作成

するために、後部座席の後ろの横方向に配置されました。これにより、後部に細長

い「ボートテール」を備えた外装を形成する機会が得られ、気流の分離を遅らせ、

車両の全長にわたってボートテールを取り付けたままにすることで抵抗を最小限に

抑えることができました。

クリーンで安全な水素燃料電池

水素 燃料電池は、バッテリーと同様に電気を生成します。ただし、バッテリーは

エネルギーを内部に保存しますが、燃料電池は水素などの燃料を電気に変換します。

これは 1838 年に発明された単純なプロセスです。基本的には、水素と酸素が燃料

電池の反対側に導入されます。電気化学反応により水素分子から電子が剥ぎ取られ、

電気が生成され、車両内に伝わります。一方、「イオン化」した水素分子は燃料電

池内の膜を通過します。電気回路は、車両から戻ってきた電子によって完成され、

電子は酸素およびイオン化した水素分子と結合して、システムの唯一の排出物であ

る純水を生成します。

NASA のジェミニ宇宙ミッションとアポロ宇宙ミッションでは、司令船に電力を供

給し、宇宙飛行士に飲料水を供給するために燃料電池に依存していました。 NASA

はスペースシャトルのミッションでそれらを使用し続けました。

水素は 80 年以上にわたり、産業および航空宇宙全体で使用されてきました。その

間、他の燃料と同様に、厳格な安全基準が確立されてきました。

実際、水素はガソリンよりも安全であると考えられています。これは、水素が空気

よりも 14 倍軽いという事実によるもので、水素は急速に上昇し、急速に消散します。

結論としては、どのような燃料であっても、リスクを可能な限り低いレベルに低減

するために適切な安全対策を講じる必要があります。 スカイはさらに一歩進んで、

45 口径の弾丸を阻止できる二重壁のステンレス鋼燃料タンクと、潜在的なリスク

を軽減するための一連のセンサーと安全コンポーネントを備えています。

水素燃料電池は、地球上の実用的なエネルギー システムの中で環境負荷が最も低く

なります。それは、バッテリーのように使用中に無公害であるだけでなく、「ゆり

かごから墓場まで」のパフォーマンスがはるかに環境に優しいからです。

スカイ の燃料電池製造では、ミクロレベルのプラチナの使用に加えて、環境に中立

な材料が使用されています。その水素燃料は、無公害プロセスで再生可能エネルギ

ーを使用して調達されます。逆に、電池用のリチウム、ニッケル、コバルトの採掘

と生産はエネルギーを大量に消費し、環境を汚染し、天然資源を枯渇させます。水

素燃料電池は、劇的にクリーンなソリューションを提供します。

スカイの水素は、太陽光、風力、水力発電を使用して地元で生産できます。スカイ

の車両の燃料電池の燃料として、4～5人が最大4時間飛行できるのです。通常、

バッテリーは送電網電力を使用して充電されますが、今日の送電網は依然として化

石燃料で電力を供給しています。バッテリー駆動のエアモビリティ システムは、

2 名が 30 分未満で飛行できると予測されています。

スカイの燃料電池は長期間継続して使用できます。燃料電池の貴金属の 95% は

リサイクル可能で、他のコンポーネントの大部分は再利用できます。耐用年数が

終了したバッテリーは、安全な廃棄の問題、リサイクル率の低さ、人間の健康に

影響を与える可能性のある生態学的毒性など、環境への影響という点でパフォー

マンスが低下します。

水素燃料電池システムは、リチウムイオン電池よりも質量あたり 3 ～ 6 倍のエネ

ルギー密度を提供します。バッテリーは一部の用途には優れたソリューションで

すが、重量が重く、相対エネルギーが低いため、飛行には理想的ではありません。

スカイの水素燃料電池のリサイクル図。（クレジット：アラカイテクノロジーズ）

まとめ

ジョビーやアーチャーなど先行するeVTOL開発企業から、大幅に後れを取っている

アラカイテクノロジーズです。

しかし、この企業が注目を集めている原因は、先行する企業にないクリーンさです。

完全な電動化の機体とは異なり、その航続距離は魅力です。しかも、その動力源で

ある水素を生成する方法が、化石化燃料による発電や採掘による水素確保ではなく

再生可能電力を使用して水から水素を抽出する電気化学プロセスである電気分解に

よって生成された水素を使用できることです。

 

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。