皆さんこんにちは！
エアタクシー（eVTOL)で、最大のネックは航続距離と飛行時間です。それは、動力源であるバッテリーの性能に影響されているのです。
そこで考え出されたのがハイブリッド型のエンジン。その開発で先陣を切っているのがヴェルデゴエアロです。
ヴェルデゴエアロが 3 つのハイブリッド電気製品を提供
パーソナルエアタクシー 200 (PAT200)
ヴェルデゴエアロ
ヴェルデゴエアロの創設者たちは、ハイブリッド電気推進が、新世代の電動垂直離着陸
(eVTOL)、電動従来型離着陸 (eCTOL)、電動短距離離着陸 (eSTOL) 航空機が商業的に成功するための重要な実現技術になると長い間信じてきました。
17 年前、取締役会長のエリック・リンドバーグ、最高経営責任者 (CEO) のエリック・
バーチ、最高技術責任者 (CTO) のパット・アンダーソン博士は、これまでのキャリアの中
で、小型および大型の電気航空機の設計、製造、推進、操縦に携わってきましたが、バッテ
リーメーカーは、常に約束していたエネルギー密度と電力密度の向上を実現できませんでし
た。これが、新しい電気航空機に必要な積載量、航続距離、安全余裕を提供できるハイブリッド電気推進への関心のきっかけとなりました。
2025年まで早送りすると、ヴェルデゴの3つのハイブリッド電気推進システム
（185kWから1.5MWの出力範囲にわたるVH-3-185、VH-4T、VH-5）のポートフォリオ
は、さまざまなミッションアプリケーションに対して商業的および軍事的に大きな関心を集めています。
パット・アンダーソン氏は、2009年にエンブリー・リドル航空大学（ERAU）イーグル
飛行研究センター（EFRC）の所長として初の電気飛行機の設計を開始したとき、「簡単な
代数計算を行えば、バッテリーをエネルギー貯蔵手段として使うのは難しいだろう」というこ
とがすでに十分に明らかだったと述べていました。特に、バッテリーのエネルギー密度は年間2～4％しか増加していなかったためだと判っていました。
「私は、人々がこの結論（バッテリーの限界について）にもっと早く達するだろうと常に思っ
ていました。しかし、2024年は業界がハイブリッドへと方向転換する年だと本当に思って
います」と、2024年7月にウィスコンシン州オシュコシュで開催された実験航空機協会（EAA）のエアベンチャー大会でのVFSインタビューで彼は語っていました。
パーソナルエアタクシー 200 eVTOL
アンダーソン、バルチ、リンドバーグがヴェルデゴを設立したとき、彼らの最初のプロジェ
クトは、ハイブリッド電気推進を備えた 2 人乗りの パーソナルエアタクシー 200(PAT200)
eVTOL 航空機の設計でした。これは 2017 年 7 月の EAA AirVenture で発表されました。
彼らは「eVTOL革命」のリーダーになりたいと考え、液体燃料燃焼エンジンと発電機を組み
合わせたハイブリッドシステムを考案しました。この発電機は、斬新なタンデムティルトウ
ィング機の8つの電動モーターに電力を供給します。PAT200の最も際立った特徴の1つは、
後翼に下向きに傾斜するプッシャープロペラが取り付けられ、前翼にはVTOL飛行用に上向きに傾斜するトラクタープロペラが取り付けられていたことです。
ハイブリッド電気エネルギー源は、PAT200 が燃料補給の合間に複数回の有償飛行を行う
ことができ、重量をあまり増やさずに必要なエネルギーを蓄えることができるため、チームから強く支持されました。
ヴェルデゴ は、フロリダ州デイトナビーチの マイカプレックス 航空宇宙イノベーション コンプレックス内の エンブリー・リドル研究公園 にオフィスを開設しました。
しかし、1年後、PAT200機体の開発は中止されたのです。「我々は推進会社に方向転換した。
なぜなら、我々は聖杯に到達していなかったため、人々は我々を真剣に受け止めなかったか
らだ」とバルチ氏は語りました。聖杯とは、バッテリー電気航空機の設計を意味している。
「周りを見回すと、どの企業もフィクションを売っているのが目に入りました。売りたい
フィクションが多ければ多いほど、投資家からより多くの資金を集めていたのです」とアンダ
ーソン氏は、 2021年にバーティフライト誌に掲載されたVFSのリーダーシッププロフィールで、もう少し力強く述べています。
ヴェルデゴ は、数十社 (後に数百社) の eVTOL 航空機開発会社と直接競合するのではなく、以前の競合他社が使用できるハイブリッド システムを開発することを決定しました。
バッテリーの課題
2016 年 10 月、数十億ドル規模のシリコンバレーのモビリティ企業 ウーバーは ( NASA、
Vertical Flight Society、その他の主要な垂直飛行の専門家からの協力を得て)、画期的な
Elevateホワイト ペーパー「オンデマンドの都市航空輸送の未来への早送り」を2016 年
10 月に発行しました。このビジョンの主要理念は、道路から自動車をなくし、大気から炭素 (および鉛) を排除する、迅速で安価な都市交通でした。
将来、渋滞した高速道路の上を飛行する、排出ガスゼロのバッテリー電気式 VTOL 機で
何百万人もの人々が通勤できるようになるというアイデアは、SF の世界から出てきたアイデアのように思えますが、業界に活力を与え、大きな支持者を生み出しました。
Elevate のホワイト ペーパーでは、排出ガスのない eVTOL 航空機にとって「電気バッテ
リーは明らかなエネルギー源」であると述べられています。ただし、重要な前提の 1 つは、
「当社の分析によると、この設計ミッション範囲は、バッテリー セルの固有エネルギーが
400 Wh/kg であれば、今後 5 年以内に達成できる可能性が高い」というものでした。
この楽観的な予測は、2017 年 4 月にテキサス州ダラスで開催された最初の ウーバー
エレベート サミットや、その後の多くの先進航空モビリティ (AAM) イベントで繰り返されました。
しかし、それは「この業界で何度も起こってきた衝突の一つ」の舞台を設定したとバーチ氏は言います。それは「私が『航空機物理学』と『お金の物理学』と呼ぶものの衝突」。
バルチ氏は、投資家たちは排出ガスゼロのバッテリー電気航空機は「資金を出すのにクールな
コンセプトだ…その背後にある実際の物理学が人々の期待通りに機能するかどうかは関係ない」と判断したと考えているのです。
しかし、ウーバーは、低騒音とゼロ排出が最も重要となる都市内都市航空モビリティ
(UAM) ミッションのより短い距離を検討していたことに留意すべきです。米国のアーチャー
ベータ、ジョビーなど、いくつかの企業は、今後 2 年以内に UAM 飛行を開始する予定です。
ハイブリッド電気推進システムは、従来のエンジンよりも排出量が少なく、汚染をさらに削減
するために低炭素の持続可能な航空燃料 (SAF) で稼働できるが、ハイブリッドは依然として炭素と騒音を排出し、これは都市内での広範な運用にとって重要です。
統合分散型電気推進
ジェットA燃料で稼働する4気筒SMA SR305エンジンは、VH-3ハイブリッド電気推進システムの心臓部です。(SMA)
2018年、Vヴェルデゴ は、エンジン、発電機、配電システム、バッテリー、バッテリー
管理システム（BMS）、姿勢制御装置、ローターやプロペラに電力を供給する電気モーターなどの主要要素を備えた統合分散電気推進（IDEP）システムを発表しました。
この転換により、同社は PAT200 の航空機製造会社から、ハイブリッド パワートレイン
ハードウェア (主な焦点) と、ハイブリッド システムを新しいタイプの航空機に複雑に統合
するためのエンジニアリング サポートの両方を提供する推進会社へと変わりました。この仕事
には、ヴェルデゴ のハイブリッド パワープラントの変革能力を最大限に活用する方法を顧客が効率的に決定できるように支援することが含まれていました。
当時、アンダーソン氏は「誰もが新しいバッテリー技術の登場時期を予言しています。
私たちは10年以上にわたり、バッテリーのみで動くVTOL機が商業レベルの性能を達成する
までには15～20年かかると予測する世界のバッテリー専門家と協力してきました」と語っていました。
ヴェルデゴ が PAT200 向けに計画していたハイブリッド電気システムは、同社の推進事業の基盤となりました。
2018年から2020年にかけて、ヴェルデゴ 提携してハイブリッド電気技術を研究した航空
機開発者は数社に上りました。その中には、Vy 400航空機の将来のバージョンを開発する
トライセンドエア、トライファン200を開発するXTI Aircraft 、低速ローター複合回転
翼航空機ジャーニーの貨物バージョンを開発するジャイアントエアモビリティ、eSTOL航空機を開発するエアフローが含まれます（これらのモデルはすべて現在では廃止されています）。
同社は2020年8月、デイトナビーチの施設で、アイアンバードのプロトタイプであるジェット
A燃料ハイブリッド発電システムの稼働を開始しました。地上開発ハードウェアは、コンチネ
ンタルCD-265圧縮点火ディーゼルエンジンを中心に構築され、重量、出力、冷却システム、およびそれらの統合と信頼性を改良するためのテストに使用されました。
アイアンバードは、ディーゼルハイブリッド発電システムの運用経済性を検証し、顧客のミッ
ションプロファイルを使用してハードウェアインザループシミュレーションを実行するために使用されました。
VH-1とVH-2の最初の販売
アイアンバードのテスト中、ヴェルデゴ 社は、ハイブリッド電気推進システムを米国の非公開
顧客に納入するという予想外の注文を受けました。後に、その顧客がニューヨーク州イースト
オーロラのムーグ株式会社であることが判明しました。ムーグ株式会社は、精密制御部品およびシステムの世界的な設計、製造、統合会社です。
2019年12月、ムーグは親会社であるワークホースグループ社からシュアフライeVTOL航空機に
関連する資産を購入し、軍事用のeVTOL航空機の開発に着手しました。ワークホースは、
ホンダのオートバイエンジンを発電機として使用したハイブリッド電気推進システムの開発を計画していましたが、すべての飛行でバッテリーが使用されていました。
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シュアフライeVTOL航空機
VH-1アイアンバードの販売により、ムーグ社のエンジニアは、自律補給用のHE350リク
ルースの無人航空機システム（UAS）の提案に使用できるさまざまなハイブリッド電気推進
システムを社内で評価するためのツールを手に入れました。ただし、これは後にキャンセルされました。
2022年1月、第2世代のVH-2-150ハイブリッド電気推進システム3基（出力150kW）が
非公開の顧客に納入されました。1機の航空機に2基のハイブリッド動力装置が搭載されているようです。
飛行可能なハードウェアを実現すべく、ヴェルデゴ 社のエンジニアは、第 1 世代のアイアンバードと比較して、VH-2 の重量とサイズを大幅に削減することができました。
バッテリーの規模
電気航空機用のハイブリッド動力装置の規模決定には、ヘリコプターや一般航空機用の動力装
置の規模決定とは異なるアプローチが必要だと、ヴェルデゴ の製品管理担当副社長 デイヴ
ィッド・アイヒシュテット 氏は言います。「ハイブリッド システムのサイズ決定は、必要な
巡航パワーに基づいて行う必要があります。定常巡航パワーがどの程度かを把握し、離陸と
着陸のピークを把握する必要があります。これは「ピークと谷のミッション プロファイル」
と呼ばれ、このピーク時に短時間で大量の電力を供給するために、ハイブリッド動力装置と並行してバッテリーが使用されます。」
「次に、ハイブリッド動力装置を巡航に必要な電力よりも大きい電力を持つようにサイズ調整し、飛行中にバッテリーを充電できるようにします」と彼は付け加えました。
VH-3 推進システム
2021年3月、ヴェルデゴ は初の量産ハイブリッド製品となる第3世代のVH-3-185
（出力185kW）を発表しました。これは、航続距離、ペイロード、エネルギー予備力が向上
し、ハイブリッドeVTOL、eCTOL、軽量航空機（LTA）の有用なミッションに十分な機内エネルギーを供給するように設計されています。
VH-3-185 は、巡航時の効率を最大化するために 2～6 人乗りの航空機や、
500～1,500 ポンド (225～680 kg) のペイロードを搭載した UAS に動力を供給するように設計されています。
VH-3 は Jet-A 点火圧縮エンジンと 185 kW のハイブリッド ジェネレーターを組み合
わせたもので、バッテリーを使用して離着陸時に追加の電力を供給できます。利用可能な
電力量は特定のバッテリー構成によって異なります。ヴェルデゴ は当初から、VH-3 を並列ハイブリッドと直列ハイブリッドの両方の動作が可能なように設計しました。
パラレルハイブリッド構成では、このパワープラントは、プロペラ、ローター、ファン、
またはギアボックスを駆動するための機械的な動力と、電気モーターを駆動したりバッテリー
を充電したりするための電力の両方を同時に提供できます。VH-3-185 は、最大バースト
シャフトパワーも可能で、バッテリー電力を使用して発電機をモーターに変え、出力シャフトで最大 500 hp (370 kW) の混合電力を供給します。
シリーズハイブリッド構成では、VH-3 は高電圧バスに電力のみを供給し、電気モーターと
バッテリーの任意の組み合わせに分配します。このパワープラントは、エンジンをオフにしてバッテリー電力で出力シャフトを駆動する静音モードでも動作できます。
ハイブリッド システムに備わった柔軟性により、航空機設計者はさまざまな設置オプション
を利用できます。たとえば、VH-3 は、単一ユニットとして設置することも、トラクター
プロペラとプッシャー プロペラの両方を備えた eVTOL 航空機に電力を供給するためにペア
で設置することも、バッテリー パックと積み重ねてバースト電力を供給することもできます。
VH-3の動力装置の心臓部は、もともとフランスのSMAモーターズ社（2020年からドイツの
ローダーグループ傘下）が開発した4気筒4ストロークSMA SR305 Jet-Aエンジンです。
SR305は1990年代後半に一般航空市場向けに開発され、欧州連合航空安全局（EASA）と
米国連邦航空局（FAA）の両方から認定を受けています。ヴェルデゴの鉄の鳥は
Continental CD-265を利用していましたが、中国資本の米国エンジンメーカーがCD-265の
開発を中止したため、ヴェルデゴはCD-265のベースとなったSMA動力装置を簡単に代替
しました。VH-3-185の仕様には、エンジン、発電機、インバーター、熱システムを含む動力
装置の重量が650ポンド（295 kg）であることが含まれています。ハイブリッド推進システ
ムの全体の幅 35 インチ (89 cm)、高さ 33 インチ (84 cm) は、標準の SR305 エンジンと
ほぼ同じです。発電機/モーター、シャフト、統合冷却システムを追加すると、推進システム全体の長さは 61 インチ (15 cm) になります。
VH-3 は、フルスロットルで 1 時間あたり約 10 ガロンという業界トップクラスの燃料消費
量を誇り、SMA エンジンは持続可能な航空燃料 (SAF) で稼働できるため、二酸化炭素排出量が削減されます。
2022年9月、VH-3-185の開発は、米国空軍のAFWERXイノベーションユニットを通じて、
動力装置の開発を支援するための中小企業イノベーション研究（SBIR）資金120万ドルの助成
金を獲得しました。これに続いて、2024年にはコンフォーマルプロトタイプシステムの開発のために190万ドルの戦術的資金増加（TACFI）助成金を獲得しました。
その後、2024年6月に、VerdeGoは、NASAのSBIR Igniteプログラムの下で、潜在的な用途の概念設計研究のためのVH-3-185の開発を支援する2番目の契約を獲得しました。
VH-3-185 の運用モード。(VerdeGo)
VH-4Tタービン
2024年7月、ヴェルデゴはエアベンチャーのAFWERXブースで400kWのVH-4T-415タービンハイブリッド電力発電所を発表しました。
アイヒシュテット氏は、「5～7人乗りの[eVTOL]エアタクシー、または最大9人の乗客
を運ぶeSTOL航空機、および1,000ポンド[550kW]を超えるペイロードを運ぶ必要がある貨物ドローンの場合、400kWが最適なようです」と述べました。
2022年半ば、RTX（レイセオン、プラット・アンド・ホイットニー、コリンズなどの
航空宇宙ブランドを所有）の一部門であるRTXベンチャーズがヴェルデゴに投資し、統合
ハイブリッドシステムでプラット・アンド・ホイットニー・カナダPW206/207ターボ
シャフトを使用する道を開きました。これまでのPW200シリーズエンジンはすべて、双発
ヘリコプター用途でペアで使用されていたため、VT-4Tの動力源として単一のPW206/207ガスタービンが選択されたことは、興味深い製品マイルストーンです。
VH-4Tの本格的なアイアンバード試験は2023年後半に開始され、飛行可能なプロトタイプの
開発は2回目のAFWERX SBIRフェーズII助成金の対象となりました。最近では、ヴェルデゴ
がAFWERXフェーズII助成金の下でVH-4Tプロトタイプの150時間の耐久性テストを完了しました。
VH-4T の開発中、ヴェルデゴのエンジニアは、冷却やエネルギー管理など、VH-3 の開発で学んだ教訓を大いに活用しました。
VH-5 公開
2024年5月にモントリオールで開催されたVFSフォーラム80で、ヴェルデゴは、超高速で
巡航できる垂直離着陸（VTOL）航空機に対する新たな防衛要件に対応するため、VH-5推進システムも開発中であることを明らかにしました。
VTOL機に動力を供給できるコンバーチブルジェットエンジンのアイデアは半世紀以上前
から存在し、長年にわたり多くのVFS技術論文のテーマとなってきましたが、推力を生成して
いないときに電力を生成できるジェットエンジンは新しいものです。同社は、ジェットと電気
モーターのハイブリッド化を活用することで、将来の軍事要件としてDARPAが提案した高速VTOL（HSVTOL）要件を満たすことができると考えています。
「VH-5は、HSVTOL機の垂直飛行モードと前進飛行モードの両方に単一の動力装置で動力
を供給できるようにすることを目的としています」とアイヒシュテット氏はVH-5の公式発表
に先立ち述べた。「HSVTOLだけでなく、小型無人機など、他の用途も多数あります。」
同社の焦点は、「適切かつ有用な電力範囲でシステムのアーキテクチャを試作し、実証できる」段階に到達することです。
同社は、HSVTOL の要件を満たすさまざまな動力装置の機会があると考えています。
1.5 MW はプロトタイプ航空機の開発をサポートするための適切な出発点であり、最終的なサイズは顧客の要件によって決まります。
アイヒシュテット氏は、より大きな出力をサポートするのに必要な電子部品は最終的には利用
可能になるだろうが、「そう簡単には到達できない領域がある」と述べました。ヴェルデゴは
最近、フェーズ I AFWERX の取り組みの一環として、VH-5 ブレンデッド ターボファン
アーキテクチャの拡張性について調査を完了しました。アイヒシュテット氏は、「この調査
を通じて、ブレンデッド ターボファンのコンセプトがさまざまな潜在的出力にわたって適切
に拡張できることに、うれしい驚きを感じました。現在、15 kW から 9 MW までの概念設計があります」と述べました。
ヴェルデゴ は現在、数多くの航空宇宙大手と連携し、ブレンデッド ターボファン コンセプト
の最初の実装として構築する適切なサイズのシステムを選択することを視野に入れ、要件に関する情報を収集しています。
ハイブリッドの特徴の1つは、電気モーターが発電機としても機能することだとアイヒシュ
テット氏は述べ、これは送信と受信の両方に使用できるアンテナに多少似ていると付け加えました。
設計者がハードウェアを発電機として最適化できる場合もあれば、望ましい RPM とトルク
レベルを持つモーターとして最適化できる場合もありますが、これらは互換的に使用できま
す。ヴェルデゴは、ハイブリッド ハードウェアのこの部分を「e-machine」と呼ぶこと
があります。これは、この部分が二重用途であり、並列設計で両方の役割を果たす可能性が
あるためです。たとえば、軍事ミッションでは、この二重用途機能は、特定の HSVTOL
ミッションの「巡航」部分でのみ使用される大型センサー パッケージに電力を供給するために必要なエネルギーを生成するのに役立ちます。
VerdeGo VH-5 コンバーチブル エンジン コンセプトは、15 kW から 9 MW まで拡張できます。(VerdeGo)
転換点
パット・アンダーソンがNASAグリーンフライトチャレンジのために初の有人ハイブリッド
電気ガソリン/バッテリー航空機を製作し、飛行させてからほぼ15年が経ちました。航空機
開発者や潜在的顧客がバッテリー開発の現在の軌道を認識するにつれて、ハイブリッド電気
および水素電気推進システムへの関心と投資に関する発表の頻度が増加し、NASAや
AFWERXなどの機関からのサポートも増加しました。AFWERXは軍事ミッションにおけるハイブリッド電気推進の擁護者となりました。
ヴェルデゴーはハイブリッド推進システムの顧客と契約していますが、現時点では誰なのか明
らかにできません。AAM 業界は「ステルス」活動の新たな段階に入り、一部の航空機開発会社は代替エネルギー源への転換に関しては慎重な姿勢を保っています。
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