次世代航空機BWBの開発競争 その1

飛行機

皆さんこんにちは!

次世代航空機BWB(ブレンデッド・ウィング・ボディ)の開発が進んでいます。

その特徴は翼と胴体が一体化したエイのような形をしています。

しのぎを削っているのがジェットゼロナティラスです。それぞれの課題を見てみましょう。

BWBの有望株:ジェットゼロ

ユナイテッド航空のカラーリングが施されたジェットゼロの250席BWB。出典:ジェットゼロ

ジェットゼロはMOMセクターを狙う

カリフォルニア州ロングビーチに拠点を置くスタートアップ企業ジェットゼロは、いわゆ

ミドル・オブ・ザ・マーケット(MOM)向けにブレンデッド・ウィング・ボディ

(BWB)航空機を開発しています。MOMは現在、残存するボーイング767-300ERと757、

旧型および現行世代のエアバスA321、そして近々導入されるボーイング737-10が就航

しています。旧型のエアバスA330、現行世代のボーイング787、エアバスA330neo、

そしてA350-900もMOMセクターで就航しています。

この設計は250人乗りの旅客機で、キャンセルされた大型のNMAと同じサイズです。

ジェットゼロ社によると、BWBは代替機よりも空力効率が30%向上します。同社はZ4の

経済性をボーイング767-200ERと比較しています。BWBが実際に販売とコストで競合する

現行世代の航空機とZ4を比較したことはありません。

ジェットゼロのセールスエンジニアリング兼市場開発担当のミシェル・メルルゾー氏は、

MOMの「対象市場」は1万2000機だと述べています。しかし、これはZ4が獲得する可能性

のあるシェアを反映したものではないと述べ、その数字は明らかにしなかった。メルルゾー

氏は本日、シアトル郊外で開催されたパシフィック・ノースウェスト・エアロスペース・アライアンスの年次会議で講演しました。

エンジンの課題

ジェットゼロの問題は、主翼が大きいため、寄生抵抗を低減するために41,000

フィート以上(A321neoまたは737 MAXの最高高度)で飛行する必要があることです。

このような高高度では、CFM LEAPやPratt & Whitney GTFなどの高バイパスエンジンは

推力損失が発生します。40,000フィート以上の領域は、低バイパスエンジンを搭載した超長距離ビジネスジェット機向けです。

残念ながら、これらのエンジンはJetZeroのプロジェクトには小さすぎるため、ビジネス

ジェットエンジンと同様にバイパス比が低い3世代前のPratt & Whitney PW2040が代わり

に使用されています。PW2040はジェットゼロの高度推力低下要件を満たしていますが、

燃費は最新のエンジンに匹敵しません。ジェットゼロとPratt & Whitneyは、この点は改善

の余地があると述べています。通常、既存エンジンの大幅な改良でも、製品の改善は5%未満にとどまります。

現在飛行試験に使用されている最新エンジンであるGE9Xと比較すると、PW2040は燃料

消費量が25%増加するため、このプロジェクトは、現段階では運用燃料コストの大幅な

増加を示すことなく、新しい未検証の技術的機体に対するわずかな改善のみを提供するという危険な状態に近づいています。

ジェットゼロの中堅機市場向けZ4 BWBは、ボーイング767よりも翼幅が広い。ジェットゼロは、その経済性を現行世代のワイドボディ機ではなく、生産終了となった1980年代設計の767-200ERと比較している。出典:ジェットゼロ。

ライバル:ナティラス

新興企業ナティラス社は、BWB機2機を設計中だ。セスナ・スカイクーリエ、キャラバン、ATR-72F、デ・ハビランド・カナダ・オッターに対抗する小型ターボプロップ機「コナ」と、ホライゾンA320/737の競合機だ。写真提供:ナティラス社

ナティラスが2800万ドルを調達

BWBコンセプトを推進しているもう一つの企業は、カリフォルニア州サンディエゴに拠点を

置くナティラス社です。同社は昨日、民間資金から2,800万ドルを調達したと発表しまし

た。この新興企業は既に3,300万ドルを調達していますが、これは同社が最初のBWBモデル

であるコナ貨物機を市場に投入するために必要な2億5,000万ドルのほんの一部に過ぎませ

ん。200人乗りのBWB「ホライゾン」がこれに続く予定です。

コナは、プラット・アンド・ホイットニー・カナダ社製のターボプロップエンジンを搭載

した小型の貨物機です。より大型のホライゾン・コンセプトは、プラット・アンド・ホイ

ットニー社製のGTFエンジンまたはCFM社製のLEAPエンジンを搭載する予定です。

コナは、同クラスの貨物機と比較して運航コストを50%削減し、燃料消費量を30%削減

するように設計されています。積載量は3.8トン、航続距離は900海里です。

ホライゾンは、エアバスA32neoおよびボーイング737 MAXファミリーと競合します。

ナチラス社は、ホライゾンは同等のエアバスおよびボーイング機に比べて収容能力が40%

高く、運航コストが50%低く、燃料消費量が25%少ないと主張しています。ジェットゼロ

社が自社のZ4を長らく生産中止となっている767-200ERと比較するのに対し、ナチラス社

はホライゾンを現行のneoおよびMAXと比較しています。ホライゾンの航続距離は

3,500海里で、エアバスがA321XLRで宣伝している4,700海里を大きく下回ります。

エアバスはA320neoの航続距離を3,400海里と宣伝。提案されているエアバスA220-500

は、最大180人の乗客を高密度に搭載し、航続距離は約2,800海里から2,900海里になると予想されています。

ボーイング社の737-8 MAX、-9、-10はそれぞれ3,500nm、3,300nm、3,100nmの航続距離を宣伝しています。

コナ

同社のアレクセイ・マチュシェフ社長は、小型のターボプロップ機「コナ」貨物機が、

より大型の旅客機「ホライゾン」開発の基盤となると述べました。この自律型航空機は、

セスナ・スカイクーリエ、キャラバン、ATR-72F、そしてデ・ハビランド・カナダ・オッターと競合することになります。

ナティラス社がコナ号を就航させるにはどれくらいの費用がかかるのだろうか?マチュシェフ氏によると、その金額は驚くほど少ないという。

「構想段階から認証取得まで、市場投入には2億5000万ドルが必要だと考えています。私は

ビジネスジェット機業界とターボプロップ機業界で、数多くのPart 23プログラムを主導

してきました」とマチュシェフ氏は述べました。「もし数十億ドル規模の費用がかかるなら、セスナとシーラスは倒産してしまうでしょう。」

就航(EIS)までのタイムラインは短い。「コナの初飛行は24ヶ月後、つまり2028年になります。市場参入は2029年です」とマチュシェフ氏。

ナチラス社はまだ生産工場を持っていません。同社は今年末までに立地を発表する予定で

す。しかし、サンディエゴにコナ初号機を生産するための工場を保有しており、その面積は

約25万平方フィートです。ホライゾンの開発完了後、ナチラス社は350万平方フィートの

生産工場を建設する予定です。比較対象として、ボーイング社のチャールストン工場の787

工場拡張は150万平方フィートで、現在の工場とほぼ同じ規模です。ボーイング社のエバレット工場は430万平方フィートです。

ナティラス社は、フル生産時には年間350機、月産29機のホライゾンズを生産すると予測

しています。エアバス社は現在、4つの拠点でA320ファミリーを50機生産しており、将来的

には月産75機に増産する計画です。ボーイング社のレントン工場は、2019年にMAX危機

が始まる前は、3つのラインで月産63機の737を生産する能力がありました。しかし、

回復計画の下、レントンの生産能力は月産47機に制限されます。ボーイング社は新しい

ノースラインの生産能力を発表していませんが、このラインだけで月産15機の737を生産できる可能性があります。

ホライゾン

ナチラス社の主力機であるホライゾンは、ジェットゼロ社のものとは多くの点で異なりま

す。ジェットゼロ社のZ4 BWBは、乗客数250~300人のミドル・オブ・ザ・マーケット

(MOM)向けです。ホライゾンのコンセプトは、MOMセクターよりもはるかに大きな

市場ポテンシャルを持つA320や737と競合します。エアバス社によると、ホライゾンの機体

サイズはBWBの設計には適していません。エアバス社のギヨーム・フォーリーCEOは昨年、BWBは大型であるほど適していると述べています。

いずれにせよ、ホライゾンはZ4とは対照的に2層構造を採用しています。ジェットゼロの

コンセプトでは、乗客デッキの下に十分な貨物スペースを確保できませんが、ホライゾンはLD3コンテナを搭載可能です。

Z4には助手席側の窓がほとんどありません。ナティラスのホライゾンは、ジェットゼロ

従来の低翼コンセプトとは対照的に、高翼設計のため、助手席側の窓ラインが設けられています。

ホライゾンが高バイパス比のGTFまたはLEAPエンジンを採用する計画は、Z4がボーイング

757や軍用機ボーイングC-17貨物輸送機に搭載されている1970年代のプラット・アンド

・ホイットニーPW2040エンジンの採用を計画しているのとは対照的です。ジェットゼロ

によると、低バイパス比のPW2040は高度41,000フィートでの巡航に適しているという。

マチュシェフ氏は、GTFとLEAPは高度3万5000フィートで巡航するように設計された小型のホライゾンで機能すると語っています。

ナティラス社の旅客用BWBコンセプトには、下層デッキに貨物スペースが設けられています。これは、この機能を持たないジェットゼロZ4とは異なります。写真提供:ナティラス社。

必要なお金

マチュシェフ氏によると、コナの開発、認証、EIS(環境影響評価)には2億5000万ドルが

必要だという。9億ドル以上が現実的な数字だと見積もっています。マチュシェフ氏による

と、ホライゾンの開発には30億ドルから50億ドルが必要だというが、見積もりではこの

数字は大幅に過小評価されています。ジェットゼロはZ4の開発に70億ドルから100億ドル

が必要だとしているが、この数字はあまりにも低すぎると考えています。

 

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