P01-16 表紙-TOPICSJ A X A 航 空 マ ガ ジ ン
2 014
SPRING

脱オートクレーブ複合材
成形法を用いて製造したCFRP製スピード
ブレーキを飛行実証
JAXAではCFRP（炭素繊維強化プラスチック）の新しい成形法として、従来のオートクレー
ブ成形法より安価に製造できるVaRTM
成形法やVPH（VaRTM Prepreg Hy
brid）
成形法の研究・評価を行っています。
2013年11月、
アメリカのフェニックス・グッ
ドイヤー空港で、アルミ合金製（実物中古品）、CFRP製（VaRTM及びVPH製）のスピー
ドブレーキを取り付けたセーバーライナー6 5小 型双発ビ
ジネス
ジェット機を実際に飛行させ、性能評価を行いました。
従来のアルミ合金製に比べ、CFRPは重量を軽くすることができます。今回はVaRTM成形法やVPH成形法により、部品重量がアルミ合金製より軽くなった（従来の60％）にもかかわらず、従来品と同じ強度・機能が維持できることが確認されました。

放射線モニタリング無人機システム、
福島で飛行試験日本原子力研究開発機構（JAEA）と共同研究している放射線モニタリング無人機システム（UARMS）の飛行試験を、1月24日に
福島県浪江町で行いました。
これまで北海道のJAXA大樹航空宇宙実験場や鹿部飛行場で飛行試験を重ね、飛行性能、モニタリン
グ性能を確認してきました。今回、福島第一原子力発電所周辺で安全に飛 行試 験を行うことができる状況になったため、避難 指示
解除準備区域の浪江町で機体システムの評価試験を行いました。
今回はJAXAが開発した試作段階のベース機に、JAEAが開発した無人機用放射線検出器を搭載し、高度約150mを飛行し、約1km 2の範囲で試験飛行を行いました。今回の飛行評価で得られたデータ・知見を開 発
中の機能向上機に反映し、より実 用的な放射線モニタリング無人機システムの実現を目指します。

飛行試験中のVPH複合材製スピードブレーキ

3Dプリンターで試作した部品を組み込んだ
小型ターボファンエ
ンジンでエンジン運
転試験
JA XAでは、
ターボファン

離陸前のUARMSベース機

ウェザーニューズと
D-NETで共同研究を開始とJAXA「ウェザーニューズ」）（以下、
株式会社ウェザーニューズ
速な救
の迅
空機
害救 援航
は、大規 模災 害時に多 数集 結する災けた共に向のシステム構築援活動及び安全運航を実現するため同研究を平成26年1月より開始しました。
の航空機と地上施設とのJAXAでは、災害時に飛行中の複数（災害救「D-NET
有できる間で運航情報や機体情報、任務等を共を開発しています。株式会社ウェ」
援航空機情報共有ネットワーク）な機内持ち込み型の動態
ザーニューズでは、低コストで導入可能を開発し、既に45機のヘリコプ「FOSTER-copilot」
管理システムターに搭載されているそうです。
有
この2つのシステム間で情報を相互共
今回の共同研究では、
対応シ「 FOSTER-copilot」や「D-NET」
できるようにすることで、防防 災ヘリコプターなど災ステムを搭 載しているドクターヘリや消る技術の研究開発を目指しま害救援航空機を一元的に管理でき
規模災害発生時においこれにより、多数の航空機が集まる大す。
などの各拠点間でのさらなるて、地上の災害対策本部や運航拠点
円滑な連携と、医療搬送・災害救援活動にあたる災害救

援航 空機 の安 全かつ効 率
的な運航 判断による迅速な救護・救援 活動への貢献が期待されます。

エンジンのナセル（エンジンの外 殻分）
設計に適用できる部、最適化アルゴリズ
ム、
形状モーフィング
形）
ツール、解析ソルバ（変ー（流れ場の性能を解析できる機能）体となったツールをが一開 発しています。
ターボファンエンジン
は、燃 料費の高騰、環境配慮の観点から高バイ
パス比（燃焼に使用する
気流入量に対しフ空ァンのみを通過する
空気流入量の比率なること）化が進みが大きく、従来機体部品として考えられていたナセルについてもエンジンと同様に最適な形状で設計することが求います。
められてこの最適化設計ツー
ルの評価のために、様々な形状のナセルを試作してエンジンと組み合わせて試験を行う予定です
ためJAXAでは、小。
その型ターボファンエンジ
ンのナセル部品やフ品を3Dプリンターでァン部
試作し、実際にエンジン試験設備に取り運転試験を行って付けいます。3Dプリンタ
ーを活用することで、耐久性は低いですが、安価に短 時 間で試 作
エンジンを改良する
き、繰り返し試験をことがで行うことができます。
今年度からは小型ターボファンエンジンを活用したエンジン研究なども始めました
制御の。
この研究では一部のエンジン部品を3Dプリターで製作し、ン
2013年10月から2月にかけて調布航空宇宙センターの高空性能試験設
備を用いて試験を行いました。その結果、
小型ターボファンエ
ンジンのシミュレーションモ
デルを作り、性 能を推 定することを可能にするフィルタ
（検証ソフト）を製作することができました。

FOSTER-copilot実物（提供：ウェザーニューズ）

JAXA 航空マガジン 発行：JAXA（宇宙航空研究開発機構）航空本部
発行責任者：JAXA航空本部事業推進部長 大貫武〒182-8522 東京都調布市深大寺東町7丁目44番地1
FLIGHT PATHTEL 050-3362-8036 FAX 0422-40-3281
2014年3月発行
ホームページ http://www.aero.jaxa.jp/【禁無断複写転載】JAXA航空マガジン「FLIGHT PATH」
からの複写もしくは転載を希望される場合は、航空本部までご連絡ください。

高空性能試験設備
での運転試験

No.4
新たな空へ 夢をかたちに
Shaping Dreams for Future Skies

特集

航空新分野
創造
プログラム

航空本部

www.aero.jaxa.jp《座談会》
JAXAの研究者が描く近未来の飛行機
化石燃料を使わない新しい形の航空機を目指す

航空機用電動推進システム技術の飛行実証（FEATHER）

P02-03-目次・理事長挨拶

2 0 14 S P R I N G N o .

4

今号は、航空輸送のさらなる可能性に挑戦する
航空新分野創造プログラム（Sky Frontier）を紹介します。

新生 JAXA−宇宙と空を生かし、安全で豊かな社会を実現する−

表紙画像は、次世代超音速旅客機のイメージ画像です。JAXAでは、機首をカモノハシのくちばしのような形状にして、ソニックブームを大幅に低減した静粛超音速旅客機を研究しています。

JAXAは、2013年10月1日に創立10周年を迎えました。
イプシロンロケットの打ち上げや「はやぶさ」に象徴される世界初となる試みは国際的にも評価され、日本の研究開発力や国力の向上に貢献するとともに世界を牽引しています。

CONTENTS

P. 3

この間、
JAXA法の改正をはじめとする新しい体制が整備されるなど、
JAXAを取り巻く環境は、大きく変化をしております。
2013年1月に改正された宇宙基本計画では、「 宇宙利用の拡大」「自律性の確保」を軸に据え、「 安全保障・防災 」、「 産業振興 」、「 宇宙科学等のフロンティア」が重要分野とされています。
そして、

P. 3

JAXAには、「 政府全体の宇宙開発利用を技術で支える中核的な実施機関」という重要な役割が期待されて新生JAXA −宇宙と空を生かし、安全で豊かな社会を実現する−います。

理事長 奥村直樹

P. 4 - 7

P. 4 7-

経 営 理 念を「宇宙と空を生かし、安全で豊かな社会を実現する」と定め、
コーポレートスローガン

特集 航空新分野創造プログラム

JAXA研究者が描く 近未来の飛行機

こうした状況を踏まえ、
我々JAXAは、「 新生JAXA」
として歩みを進めます。
に「Explore to Realize」を掲げました。
JAXAの役割が多様化するなか、活動の原点である「Explore（探求）」と、「 新生JAXA」の経営理念である「実現する」組織へ生まれ変わろうとする決意を込めたスローガ

P. 8 - 9

P. 8 - 9ンです。
JAXAはこれまで研究開発組織として技術実証を行い技術基盤の獲得を行ってきましたが、「 新生

化石燃料を使わない新しい形の航空機を目指す

造によって新しい時代を切り拓きます。

JAXA」では技術の発展・先導を行うとともに、技術実証にとどまらず社会の課題解決など具体的価値の創

航空機用電動推進システム技術の飛行実証（FEATHER）

P. 1 0 - 1 1

P. 1 0 - 1 1と、「 実現する」組織として、
これまで以上に産業界の方々と戦略的パートナーとして研究開発シナリオを共有

庄内空港で行われた低層風擾乱アドバイザリーシステムLOTAS試験運用
参加した全日空の評価は？
全日本空輸株式会社総合安全推進室室長 田中龍郎氏 インタビュー

し、将来の航空機の実用化を共に推進する姿を描いてまいりたいと考えています。
航空本部では、アウトカムを意識し産業界を出口とした成果を創出する観点から航空環境技術と航空安全

P. 1 2

P. 1 2

技術に重点化した研究開発を進めています。

ロケットや航空機における音響振動を解析する
P. 1 3

P. 1 3-JAXA航空本部「公募型研究制度」産学官連携で日本の航空科学技術を推進

P. 1 4す。
また、
航空安全技術では、
乱気流事故防止や災害時の航空機利用の拡大を目指し新たな技術開発に取その規格の採用が総務省消防庁で決まっており、今後、全国の消防防災ヘリコプターにD-NETが搭載されていくことになるでしょう。
また、
JAXAでは宇宙と航空の新たな連携の姿として、人工衛星や無人航空機を組み合わせたシステムも検討しています。
JAXAの強みを生かし、より有効な災害救援活動を可能とする技術の旅客機パイロットから宇宙飛行士へ③大西卓哉宇宙飛行士インタビュー

研究開発を進めてまいります。

P. 1 5

P. 1 5

マンガ航空技術・用語解説④「電動飛行機」

このように、
JAXAは、
宇宙と空を活かし、安全で豊かな社会を実現するため、邁進する所存ですので、これからも皆様のご支援、ご協力をお願いいたします。

P. 1 602

航空環境技術では、
国産旅客機の低騒音化やエンジンの燃費向上により国際競争力強化を目指していまり組んでいます。
特に、これまでに研究開発を進めてきた災害救援航空機情報共有ネットワーク（D-NET）
は、

P. 1 4【Flight Path Topics】
・放射線モニタリング無人機システム、福島で飛行試験
・脱オートクレーブ複合材成形法を用いて製造したCFRP製スピードブレーキを飛行実証
・ウェザーニューズとD-NETで共同研究を開始
・3Dプリンターで試作した部品を組み込んだ小型ターボファンエンジンでエンジン運転試験

昨年4月に発足した航空本部もこうしたJAXAをとりまく環境の変化を踏まえ、新生JAXAの経営理念のもP. 1 6

宇宙航空研究開発機構（JAXA）
理事長

奥村 直樹

03

P04/05/座談会

F e a t u r e

特集

新しい航空機は
これまでにないような
新しい価値を創造すると思います。

航空新分野創造プログラム

渡辺

静粛超音速旅客機《座談会》

JAXA研究者が描く
近未来の飛行機
Sky Frontier

飛行機は、大量の旅客と貨物を「遠く」まで「速く」届けるという目的をもって発達してきました。飛行機の課

機は空気の中を飛ぶので動きが予測できな

その先端にダクテッドファンをつけた将来型ている静 粛 超 音

回転翼機（図参照）にすることによって高速

速 旅 客 機 は 、ソ化を図ります。機体後部には、やはり飛行機

ニックブームを大のような水平安定板と垂直安定板をつけま幅に低減させるこす。ダクテッドファンで、巡航中の推力を補とができます。

い、高速化を実現します。テールロータは無く

機 首をカモノして、ダクテッドファンによって水平回転をコ

ハシのくちばしのントロールします。
ダクテッドファンは電動にすような形にしていることも考えています。
ドクターヘリを2倍高ます 。これにより速化すれば一定時間あたりの到達距離が短

地 上 に 到 達する

縮され、緊急を要する患者などをいち早くピッ

衝 撃 波が 分 散さ

クアップし、地域の基幹病院へ運ぶことが可

れ て 、ソ ニ ック

能になります。

ブームを小さくすることができます。

村岡

杉浦さんの考えている航空機は、回題であった騒音や環境負荷という問題も徐々に改善され、現在のように便利で安全な航空輸送が実現していい面があります。そこに興味を惹かれました。

田口

私が考えているのは、マッハ5で飛転 翼 機に高 速 性を加えたものですが 、私ます。しかし航空技術は完成したかに見えますがそうではありません。さらなる安全と利便性を求めて、これま

村岡 私は、
最初はパイロット志望でした。
しかぶ 飛 行 機です 。コンコルドの 2 倍 以 上 のは、逆に飛行機の方からアプローチしてい

し、大学で機械工学を勉強するうちに、飛ぶ機

速 度で飛ぶため、極 超 音 速 旅 客 機と呼んます。
「4発ティルト・ウィングVTOLビジネス

械である飛行機に興味を持つようになりました。

でいます。マッハ5で飛ぶと、太平洋を約2機」（ 図参照）という座席数10席程度の小渡辺 機体システム工学を専攻していまして、

時 間で横 断することが 可 能です。現 在 研型飛行機です。特長は、2組の主翼を持ち、でになかったような、新しい航空機の価値・利用法を見い出していくことも大切なのではないでしょうか。そこ
で、JAXAの研究者に、各自が描いている新しいコンセプトの近未来航空機について語っていただきました。
出席者 （編集部 白鳥敬）
渡辺 安 機体システム研究グループ システム概念セクションリーダ
杉浦正彦 機体システム研究グループ 回転翼機セクション

編 集 部：本日は、みなさんが日頃考えている、

れているものだと

新しい航空機のコンセプトなどを出していただ

理解しました。

田口秀之 推進システム研究グループ 極超音速技術セクションリーダ
村岡浩治 航空技術実証研究開発室 UARMSチームリーダ
神田 淳 構造技術研究グループ 構造機能性セクションリーダ

その頃から、衝撃波や超音速に興味がありま

究 中の極 超 音 速 旅 客 機は、マッハ5で飛あわせて4個のプロペラがついています。オ

した。ですから自然と少しでも速い飛行機をつ行すると空 気の温 度が 1 0 0 0 ℃程になる

スプレイに代表されるティルト・ローター機は

くりたいという方向にいきましたね。それで、航んです。そこで、マイナス2 5 3 ℃の液 体 水エンジンとプロペラ部分の向きが変わります

空技術の研究者になりました。

素 燃 料を使って、エンジンに入る前 の 空が、こちらは、離着陸時には主翼とプロペラ

田口 私は、子供の頃、「 宇宙戦艦ヤマト」や気を冷やす方法の研究を進めています。

を一体として上に向け、安全な高度に達し「スターウォーズ」
を見て、空を飛ぶことに憧れ

杉 浦 私が研究しているのは、高速化を目指

たら徐々に主 翼のプロペラを前 方に向け

ました。
その後、
スペースシャトルの初飛行をテしたヘリコプターです。ヘリコプターは離着て、飛 行 機として飛ぶものです。巡 航 時にレビの生中継で見てから、航空宇宙を仕事に陸するのに長い滑走路が不要で、ホバリン

は、通常のターボプロップ機と同じくらいのしようと決意しました。

グできるので、特に日本のような山岳地が多高速飛行が可能です。

高速化がもたらす新しい価値

い地域の捜索救
難や災 害 監 視なきながら、航空技術と航空機の近未来につい杉浦 中学・高校て語っていただきたいと思います。
まずは、簡の 頃からロケット編 集 部：超音速旅客機コンコルドは2003年

り物ですが、高速

単に自己紹介と航空技術の研究を志したきっに興味があったのに運航が終了しました。超音速旅客機はもう開で飛行できないとかけをお話しください。

です が 、大 学 に発されないのでしょうか？

どに欠かせない乗

入ってからは、飛いう欠点があります。通常ヘリの速神田 私は、大学では船舶・海洋を専攻して行 機の方が 面白

渡辺 全然そんなことはありません。超音速度は、
時速200k m

いましたが、航空宇宙に将来性があると思いいと思うようになり

旅 客 機 の 可 能 性はまだまだあると思いまくらいですが 、通ましたのでこの仕事を選びました。学生の頃ました 。ロケットす。私の研究の一つが、次世代の超音速常のヘリコプターまでは飛行機には乗ったこともなかったのでは、決められた軌旅客機です。コンコルドは、ソニックブームと同じメインロー

少し怖いな、と思っていましたが、飛行機の道を計算どおりにが大きくて、海上でしか超音速飛行ができ

ターの他に、飛行研究を始めてから、飛行機は安全に設計さ飛びますが、飛行ないなどいくつかの 課 題がありましたが 、機のような主翼と将来型回転翼機

通常、ヘリの速度は時速200kmくらいですが、２倍高速化を目指しています。
杉浦

04

JAXAで今研究し4発ティルト・ウィングVTOLビジネス機

4発ティルト・ウィング
VTOLビジネス機、
高速飛行が可能です。
村岡
05

P06/07/座談会

機能化構造技術、
20年〜30年後には海外勢をはるかにリードしたいですね。
F e a t u r e

特集

神田

航空新分野創造プログラム

編 集 部：どのような利用形態が考えられるのがるということが高速機や超音速機の大きなル宇宙機（図参照）
は、極超音速ジェットエン

でしょうか？

メリットですね。

ジンとロケットエンジンを装備したもので、垂直田口 高速性について付け加えると、マッハ5のに近い角度で加速して高度100kmの宇宙

村岡 例えば、自宅の近くのスポットから羽田空

極超音速旅客機なら太平洋横断飛行が片空間まで到達することができます。宇宙観光

港まで飛んで、スポットに直接降り、そのままエ

道2時間ですから、現在の飛行機が片道でビジネスに使えますし、微小重力環境を活かし

アラインの旅客機に乗って海外に向かうと10時間飛んでいる間に2往復できます。そうた科学実験にも使うことができます。

いった使用が考えられます。
こうすれば旅行にするとエアラインの収益も単純に言えば4倍伴う無駄な時間を大幅に短縮できます。
また、になるということですから、航空輸送のビジネ

航空機の新しい価値とは

モーフィング（形状が変化する）
翼

編集部：柔らかくて強くて軽い材料が必要だと

編 集 部：でも、中程の席のお客さんは、外が速機にも搭載するという可能性が出てきます。

思いますが、
どんな材料を使うのですか？

見えないですよね。

また、水素は水を電気分解してつくることができますから、効率的に水素を製造できるようにな

神田 調査を始めたところですが、金属系でよ渡辺 そこは、映画でも見てもらうとして（笑）

れば、化石燃料に頼らずに100年、200年と使滑走路が短い、飛行場が無いといった離島へ

スモデルが変わっていくと思います。極超音の輸送やレスキューに使えると考えています。

速機の市場調査を行ったことがありますが、

神田 そこはやはり自動制御ということが重要

り強く・軽い素材の開発が進んでいます。
その

まあそれは冗談として、われわれは、現在の航えるようになるかもしれません。最近はシェール

渡辺 まさに高速性というのは非常に有用でし利用したいという人は主にファーストクラスをになってきますね。自動制御技術が進んでい上で柔らかな素材がよいと思っています。機空機のように、A地点からB地点まで行くというガスが安く手に入るようになってきましたが、

て、
たとえば、
臓器移植など、急いで運ばなけれ

利用する層だと予想していたのですが、一般

けば、究極は、パイロットの乗らない無人航空体デザインや制御系を含めてこれから検討しだけでなく、移動に関わらない価値というもの

シェールガスを液化メタンにしてそのまま燃料とばならない用途で力を発揮します。
日本国内だの方々もかなり興味を示してくれました。
そこで機ということになるでしょう。
しかし、旅客機までていく段階ですが、最初は無人機で実績を積が何かあるのではないかと考えています。たとして使うことも考えています。
まさに新しい技術

けであれば、現状のビジネスジェットだけでもよ

現在、JAXAとヨーロッパの航空機メーカーで無人操縦になるのというのは安全性の面でまみ、20年〜30年後には、海外勢をはるかにえば、田口さんのサブオービタルプレーンも村が新しい価値を生み出していくと思います。

いのですが、
これが例えばインドで移植を待っ連携して構想を練っているのが、極超音速旅

だ難しいでしょうね。

リードする技術に育てていきたいですね。

ている人がいるとすると、日本から臓器を緊急

客機とサブオービタル宇宙機です。前者は、岡さんのVTOLティルト機も、地点間の移動だけに価値があるのではないと思います。
これま私が構想している飛行機は、
高速飛行かつ編 集 部：電動化も新しいトレンドを進めていく

輸送することが可能になります。太平洋の遠先ほどお話した太平洋を2時間で飛ぶマッハ

静かで安定した飛行ができる機能化構造技

編集部：飛行機は、高速・大量輸送ということでに無かったような高速性、
エアタクシーのよのではないでしょうか。
まだ、バッテリーの性能

方で遭難した船舶を救助する場合でも、真っ5の極超音速機で、全長40m、パイロット2人術を利用した飛行機です。
これはどういうことかも大切ですが、安全性も重要だと思います。
そうな新しい価値を作り出すことで、新しいビジが足りませんが、その問題が解決されれば、飛先に高速機を飛ばして、救命ボートや食糧をと乗客10人が搭乗できる小型ビジネス機でといいますと、従来の飛行機は、翼は硬くて強のあたりで未来の航空機を示唆する技術トレ

ネスモデルが生まれるのではないでしょうか。

行機が一気に変わりますね。

投下することで、人命を救うことができます。
こ

す
（図参照）
。離陸したら高度25kmくらいまでく軽量にということで設計されていましたが、逆ンドはありますか？

新しい航空機はこれまでにないような新しいのようにさまざまなサービスの適用エリアが拡上昇してマッハ5で巡航します。サブオービタに翼を柔らかい柔構造にするのです。
そして翼内部に設けたアクチュエーターで翼面の形状

極超音速旅客機を変え、荷重を分担しようというものです。

価値を創造すると思います。

渡辺 現在の技術予測では電動飛行機は20

飛行機は失速すると墜落するのです

田口 その通りだと思います。化石燃料もいつ

年後には15，6人乗りの小型機ならビジネスとが、固定翼である限り失速を無くすことはできかは枯渇しますから航空機の新しい推進シス

して成り立つと言われていますからね。JAXA

ませんが遅らせるという意味では機能化構造

テムについても考えていかないといけないと思でも有人電動飛行機の実証飛行をします。

技術を適用した航空機がまさにそれと言えまいます。たとえば極超音速機は液体水素を燃

神田 構造の面から言っても、構造を軽く作るす。翼面全体を制御できるので、従来では失料にしているのですが、これは二酸化炭素を出ことが燃費向上に役立つので現在は複合材

神 田 まさに、モーフィング（形状が変化す

速してしまう領域でも問題なく飛行できる可能

さないので環境負荷がきわめて少ないです。航の使用による軽量化が主流になっています。

る）翼です。たとえば飛 行 機はある速 度を性もあります。安全性が高まるのではないかと

空需要が数倍になっても、地球環境は汚れな材料だけでなく構造様式でいかに軽く作るかで超えると翼 の 一 部などがフラッターという考えます。

い。だとすればこの液体水素エンジンを、亜音

軽量化に寄与できれば良いと思っています。

振 動を起こしますが 、翼 面をコントロール

渡辺 A380のような総2階建ての大型機することで、フラッターを抑えることができが登 場するなど、大 量 輸 送が一つの方 向ます。つまりより高 速で飛ばすことができ性ではありますが、「 大量輸送には必ず大今回研究者が紹介した飛行機は、まだ基礎研究段階で、本格的な研究開発が始まっていないものもありますが、JAXAの研究者たちは、航空輸送の新たな編集部：モーフィング翼ですか？

サブオービタル宇宙機

神田

るということです。また、機体にかかる荷重型 機が必 要なのか」という議 論もあります

を分散できますから、従来の飛行機ではでね。航 空 機のデザインも、現 在のものにこきなかったような高い荷 重を伴うマニュー

だわる必 要はないと思います。たとえば 、バが 可 能になります。飛 行 機の運 用プロ

ボーイングが 構 想を発 表していますが 、本部では、このようなまだまだ多くの可能性を持っている航空輸送分野に対し、ファイル（運動範囲）を大きく広げることがBWB（ブレンデッドウィングボディ）などは一「航空新分野創造プログラム（Sky Frontier）」で、長期的視点に立った研究できるのです。また、翼 全 体をしならせるこつの方向性でしょうね。胴体と翼が一体にとでエルロンなどの舵 面が無くなり構 造がなった全翼機です。これだと、キャビンが広を進めています。未来の空で日本が世界に後れを取らないために、航空輸送の単 純になるのでメンテナンス負担が 軽 減

くとれるので、大量のお客さんを乗せることされます。

が可能になります。

世界を切り開くべく、 航空新分野 へチャレンジし続けています。JAXA航空

新しい可能性に挑戦する今後の「Sky Frontier」に注目してください。

効率的に水素を製造できるようになれば、化石燃料に頼らない時代に。
田口

06

07

P08-09 電動航空機

化石燃料を使わない新しい形の航空機を目指す

航空機用電動推進システム技術の飛行実証（FEATHER）
現在、航空機のほとんどは、プロペラ付きのレシプロエンジンか
ジェットエンジンを動力源としています。しかし今、にわかにクJAXAが構想している
外周駆動電動ファンモーター搭載の飛行機

そのため電動航空機は、
いまのところ数席

飛行実証試験では、
約1〜2分間フルパワーをクラスの小型機までしか成立していません。
も発生させて離陸上昇し、高度約300mで飛行場

発室FEATHERチームの西沢啓リーダーは

う少し技術革新が起これば20席程度の小型の周囲を巡るような経路（場周経路）を20〜「将来的にニーズのある電動航空機の核とな

機までは成り立つ可能性が出てくるでしょう。

30kW程度のパワーで巡航した後に着陸します。

る技術を作り出していくのが我々の仕事。日

巡航速度は100〜150km/h。離陸時に2本のメーカーが市場を狙えるように技術を実

FEATHERの電動化モーターグライダー

分程度のフルパワーを使っても、1回のフル充能性が見えてきました。航空技術実証研究開証したい」と抱負を語っています。

電で、離陸・巡航・着陸のトータルで15分程度

電動航空機は、飛行機開発史上、大きなの飛行が可能です。飛行実証試験では、1回イノベーションの一つです。
レシプロエンジンとは違い、電動モーターはデジタル技術とのローズアップされているのがバッテリーと電気モーターを動力源

FEATHERでは、2014年度に、
航空自衛隊岐5、6分程度を要する場周経路飛行を行い、阜基地等で飛行実証を行う予定になっています。

着陸するたびにフル充電してから再度飛び立

親和性も高く、電機メーカーや素材メーカーなとする電動航空機です。JAXAでも、電動航空機を研究しており、原型機は、ダイヤモンド・エアクラフト社のつことになっています。

ど異業種が参入しやすいとも言えます。西沢

いよいよ2014年度には有人飛行試験を行う予定です。JAXAが提案する電動航空機とは、どういうものなのでしょうか？

HK36TTC-ECOというレシプロエンジン搭載

この飛行試験は、離陸滑走中や上昇中にの２人乗りモーターグライダー。
この機体のエ

万が一動力が停止しても、滑空して安全に滑ユースに行き着く。航空機は自動車の次に来ンジンをJAXA開発の電動推進シ

走路に戻ることが可能な長い滑走路で行う

る最後のパーソナルモビリティ候補。だから、予定です。

ビジネスチャンスとしてはものすごく大きいのステムに置き換えます。
電動モーターは永久磁石形同期モーター、電力源はリチウムイオン電池（75Ah、128V、

電動航空機とは何か？

躍的に向上しました。2006年には、ドイツでリのコストが低い点もエネルギーコストの削減に

3 2 直 列 ）で、電 動モーターの最 大 出力はチウムイオン電池を搭載した高性能モーター

大きく寄与します。
また構造が簡単なので整60kW（約82馬力）。IGBT型のインバーター

電動航空機とは、内燃機関ではなく電気グライダーが型式を取得し、2008年にはボー備が容易で、
レシプロエンジンのような一定時を搭載し、トルク制御により電動モーターの出モーターで飛ぶ航空機のことです。人が乗るこイング社が燃料電池を搭載した電動航空機

間ごとのオーバーホールは不要です（法令の力を制御します。出力は、レシプロエンジンと同とができる最初の電動航空機は、1980年代の飛行実証試験を行っています。

整備が必要）。
そのため、エネルギーコストと整様にスロットルレバーで制御できますにアメリカで作られました。
この電動航空機は

JAXAでも2004年から要素研究に着手。

一人乗りで太陽電池を動力源とし、ごく小出力のモーターで飛ぶものでした。1990年代半ば

備コストを大幅に低下させることができ、レシプ

原型機搭載のレシプロエンジンの最大出人が乗って操縦できる電動航空機の基礎技

ロ機と比べてトータルで40パーセント近いコス

力は、60kWから86kW程度（シリーズによっ術の確立をめざして研究を重ねてきました。

ト削減を実現することができます。

て異なる）
なので、電動モーターは、
レシプロエ

です」
と言う。
電動航空機は、産業並びに社会への波及

共通技術

電動 制御器モーター

効果が大きい。小型電動飛行機が、
自動車
電動 制御器モーター

二次電池

純電動推進システム

燃料タンクのように低コストで気楽に使える社会になった

発電機

ら、私たちの生活は大きく変わることでしょう。

二次電池

ハイブリッド
電動推進システム

電動航空機のシステム構成には、
ドイツでニッケルカドミウム電池を搭載しそして2014年度、モーターグライダーに、

また、
レシプロエンジンのようなオイル系統

ンジン機と同等のパワーを出せることになりまた電動モーターグライダーが作られました。モー

60kW級の電動推進システムを搭載して、有が不要で、周囲の配管等が非常に少なくなる

す。また、モーターの回転数は最大で毎分

ターグライダーは自力で離陸した後、上空で動力

人 で 飛 行 実 証を行うのが 、F E A T H E R

ので、製造が容易で低コストという製造者側

8000回転もあるので、減速ギアを介してプロをカットして滑空によって飛行する乗り物です。

(Flight demonstration of Electric Aircraftの利点もあります。
また、それにより量産できる

ペラの回転が適正になるようにしています。
プ

バッテリー性能の限界からくる航続時間

2000年代になると、エネルギー密度の大きTechnology for Harmonized Ecological

ようになると価格を大幅に下げることも可能に

ロペラは可変ピッチプロペラですが、今回はの短さを克服し、より大型の航空機を視野になリチウムイオン電池と、ネオジム磁石を使っ

Revolution)です。

たパワフルな永久磁石形同期モーターが使えるようになったため、電動航空機の性能は飛開発された推進システム（電動モーターシステム）

電動航空機の利点と課題

リーダーは「モビリティが発達していくと個人

電動航空機の可能性なります。
さらに、飛行時にCO2を出さず騒音

固定ピッチで運用します。重量約120kgの入れ、JAXAではFEATHERのさらに先を目と振動も少ないので、環境適合性が高く、乗りバッテリーを両主翼の下に装着したポッドの指してハイブリッド推進システムも検討して心地の良さという利点も生まれます。

中に格納します。

います。ハイブリッド自動車には、エンジンとこのように利点の多い電動航空機ですが、電動モーターをパラレルにつないで双方を電動航空機はレシプロエンジンの航空機と課題もあります。
リチウムイオン電池といえど同時に使うものが多いですが、JAXAで検討

比べて、いくつかの利点があります。その最もも、重量あたりのエネルギー容量が化石燃料中のハイブリッド推進システムの場合は、燃優れた点としては、
エネルギー変換効率の高に比べて十分ではないため航続時間が短く、料電池とガスタービンエンジンのハイブリッド

さが挙げられます。
レシプロエンジンの効率は電池の搭載量を増やして航続時間を長くしよ

発電機により電動モーターに電力を送り、20パーセント程度ですが、電気モーターの効

うとしても重くなってしまい飛ぶことができませファンを駆動させます。

率は90パーセント以上もあります。電気が航ん。
また、充電に時間を要する点や、電池が高空用ガソリンに比べ、単位エネルギー当たり価であることも課題となっています。

中型機・大型機の電動化はまだ当分先とはいえ、小型機ではビジネスとして成立する可飛行試験を行う予定のモーターグライダー（原型機）
航空技術実証研究開発室
FEATHERチームリーダー
西沢啓

08

09

P10/11/LOTASJAXA航空本部へのメッセージ

庄内空港で行われた
低層風擾乱アドバイザリーシステム
LOTAS試験運用
参加した全日空の評価は？

いう意見が出されました。着陸進入のときに

ロ ー タ スLOTAS とは？

しかし乱気流の運航上の限界については決められていません。通常、パイロットは、風向型LOTASの評価試験では、横風のデータが入中にも運航支援者からボイス（無線によると風速の変動からだいたいの見当をつけて、表示される機能をつけてもらいました。

音声）
で、風の変化の度合いをアドバイスして着陸を試み、駄目ならゴーアラウンドします。
こ欲しいという意見が多く寄せられました。

のときパイロットは常に安全サイドで判断し、う

成田空港では、風の強い日に、横風・突風・故が発生していることから、たいへん有用な

最終進入時のパイロットは忙しいので、ボイ−多くの空港に、ドップラーレーダー・ライ
ダーが設置され、乱気流を検知しています
が、LOTASとの違いは？

まく着陸できそうにないなら、早めにゴーアラスによる連絡の方が素早いからです。

ウンドします。このとき50フィート以下の風の−風の乱れ・レーダーエコーの10分予測のウンドをせずに済むというわけです。

状況が事前に予測できれば、無駄なゴーアラ

機能だと考えています。

「低層風擾乱アドバイザリーシステムLOTAS(Low-Level Turbulence Advisory System)」とは、空港に設置した従来のものより小型・低コストのレーダー・ライダーによって進入経路上の風の擾乱を検知し、パイロットに対して警報を出すとともに、10分後の進入経路上の風を予測し、着陸復行（ゴーアラウンド）の低減をはかり、安全で効率的な運航を目指すシステム。

精度は？
−３月に成田空港での改良型LOTASの運航支援者からは、
LOTASの予測情報は、
概ねこれまでの経験から予測したものと一致し評価試験が行われますが、どのような成果を期待されますか？

飛行機自体にも、乱気流検知システムが

ており、
それを、
目に見える形で数値で表示され搭載されています。これは機体についたセンるので、これまでよりも自信を持ってパイロットに

庄内空港の試験では、参加したエアライン

サーで対気速度・対地速度・機体の動きなど

アドバイスできるという声が寄せられました。

は全日空だけでしたが、今度は日本航空さんを検知して、乱気流を予測するものです。ままた、
パイロットの方は、LOTASの情報をあた、乱気流を検知するためのレーダーも搭載しくまでも、ひとつのアドバイザリー
（助言）
として

も参加されます。国際線も入りますので、より実際に即した試験が行えると思います。

ています。
しかし、搭載されているこれらの機器捉えています。実際の操縦においては、
リア

成田空港は内陸部にあって、周囲の地形−LOTASの評価試験に参加されたきっ

内空港での試験に参加してきたこともあって、置され、進入経路上の風向風速を高度10フィーで検知できるのは、大きな風の偏移だけで、ス

ルタイムの風に対処していかなければならなに緩いアップダウンがあるため、もともと気流かけは？

弊社も参加させていただくことにしました。

ト刻みで測定し、空港周辺約20km範囲内のケールの小さな乱気流は検知できません。
まいからです。
しかし、地上が天候不良のためはあまりよくありません。
また最近は航空気象の専門家による研究によって、南西方向から

JAXAとは、その前身である航空宇宙技術研−庄内空港ではどのような試験を？

レーダーエコー（降水域）
を探知します。
そして10た、空港に設置されているドップラーレーダー・

回復を待って上空でホールディング（待機）し分後に空港にかかるかどうかを予測してくれます。

ライダーも、小さな乱れや、地表近くの低い高ているときは、10分後の予測データは、進入

強い風が吹いているときは、水平ロール対流

進入経路上の風向風速は、操縦席のパイ

度の擾乱を検知することができません。
それにを開始するかどうかを判断する上で非常に有という乱気流が発生し、それが低層ウインドシ価試験を行ってきました。古くは、昭和54年から

庄 内 空 港は、東 西に向けてR / W 2 7とロットに、
ACARSというデータリンク装置で知ら対してLOTASは風の動きを細かく、低コストで効であるという意見でした。

アーを引き起こすことがわかってきました。

60年頃にかけて、滑走路が山に挟まれて気流

R/W09の滑走路があります。R/W27の末端

されます。
また、
レーダーエコー等を含めた総合

検知することができます。

究所
（NAL）
の時代から、
いろいろと連携した評の状態が悪い八丈島空港で、風の乱れと運航

付近の北側には丘があり、冬期に北西風が吹的な情報も、
地上の運航支援者から無線でパイ方式の相関について調査したことがあります。

くと、丘を越えてきた乱れた気流がちょうど進入

ロッ
トにアドバイスされる仕組みになっています。

また同じ頃、滑走路面に雪氷がある場合の経路にぶつかります。LOTASのレーダ・ライ

摩擦係数に関する仕事も一緒に行いました。

ダー装置は、
R/W27の末端付近の南側に設−パイロットの感想はいかがでしたか？

庄内空港での試験評価に参加したのは、
庄
フライト後にパイロットに細かなアンケートを

内空港では風の乱れに起因して運航に苦労をする場面があり、何かしら改善はできないもの
か、というところがきっかけでした。一方、3月よりなっています。成田でも強風による風向風速の乱れがあり、
社内で調査研究を進める中、
庄

北

RWY27
進入経路

月に弊社の飛行機が成田空港でおこしたハードランディング（硬着陸）が一つのきっかけと丘

空港ビル

始まる成田空港での評価試験は、2012年610

いということが一つ。
もう一つは、着陸10分前くらいにACARSで情報を伝えた後、最終進

乱気流による翼端やエンジンポッドの接触事

山形県の庄内空港において、2012年12月から2013年2月にかけてJAXA開発の低層風擾乱アドバイザリーシステム
LOTASの運用評価試験が行われました。庄内空港、気象庁、全日空の協力を得た評価試験で、実際に定期便のパイロットに進入コースの風とエコーの情報を提供し有効性を確認しました。LOTAS評価試験に参加した全日空の総合安全推進室室長・
田中龍郎氏に話をお聞きしました。

まるのを待つか、近くの代替空港に向かいます。

そこで、今年３月に成田空港で行う、改良問題になるのは、乱気流と横風なのです。

全日本空輸株式会社
総合安全推進室室長
田中龍郎氏 インタビュー

先ほど言いましたように、横風の情報も欲し

低層風優乱が発生しやすい領域−LOTASに追加して欲しい機能は？
−システムの使用感は？

析するためのさらに詳しいデータが取れるの地上で使用するLOTAS端末は、タブレット

欲しいですね。接地直前の風の状態がわかタイプの小型のもので、風やレーダーエコーの

ると、パイロットはあらかじめ心構えができま

情報がわかりやすく整理されて表示されます。

す。飛行機は横風に弱いので、機種ごとに横−最後にJAXA航空本部へのメッセージをお願いします。

運航支援者には、
ユーザーインターフェースも風成分の限界値が決められています。たとえ

よく考えられていて、とても使いやすかったと好ばボーイング767ですと滑走路が乾いた状態

評でした。
また、
パイロットからも風の情報など

で横風限界は30ノットです。これを超える強グラフィカルな表示が好評でした。

風が吹いているときは、着陸できません。
パイロッ
トは、管制塔から通知される風向風速

TailWind（背風）
及び10分後に回復に向か
小型レーダー・ライダー

高度50フィート
（15m）
以下の風の情報が感触を得ています。
ただ、ACARSでパイロットに伝えたデータ

門家、そして運航者が連携して評価試験をやることで、乱気流と飛行機の運動の関係を解とって解析しましたが、非常に有用であるとのは、進入経路上のHeadWind（向い風）と庄内空港

成田空港で、システム設計者、気象の専

うのか、さらに悪化するのかの予測情報だけ−パイロットの評価は良好とのことですが、です。パイロットからは横風の情報も必要だと

何か具体的な意見は出ましたか？

ではないかと期待しています。

JAXA航空本部とは航空宇宙技術研究所（NAL）の時代から、
民間のエアラインだけでは決して出来ない技術協力をいただいておりまを参考にして、横風成分が30ノッ
トを超えているす。今後も連絡を密にして、より安全で効率的場合は着陸をとりやめ、上空で待機して風が弱な運航にご協力いただきたいと考えています。

11

ロケットや航空機における音響振動を解析する

ロケットフェアリング内への音響透過のシミュレーション

産学官連携で日本の航空科学技術を推進

音圧大- JAXA航空本部「公募型研究制度」-

ロケット打ち上げ時の轟音は振動となって、ロケット先端のフェアリング内に搭載された人工衛星まで伝わります。精密に組み立てられた人工衛星を守るために、不要な振動を与えないようにしなければなりません。航空機の場合も客室内を静かにするため、振動によって発生する騒音を下げる必要があります。航空本部数値解析技術研究グループでは、音

現在、JAXA航空本部で取り組んでいる研る日本のシェア拡大に貢献すべく、これまでに起 因 する構 造 物 の 振 動 や 内 部 へ の 音 の 透 過を、コン術など、基礎基盤研究領域を含めた幅広い究開発には、主に次の3つがあります。

以上に産業連携を意識して研究開発に取り分野での公募を実施しました。
この４年間で、ピューターを使って解析する手法を研究しています。

①「 10年後に必要な機体性能の全体像 を組んでいます。一方で、こうした研究開発を一51件の課題を採択し研究を進め、着実に成見据えた研究開発」、「出口指向の研究層加速させるためには産学官連携により研果をあげています。
（内訳は表1参照）

開発」
を念頭に、実用化を目指し、産業界と究コミュニティーを拡大して、
オールジャパン

平成24年8月に、航空科学技術委員会に連携・協力した研究開発

体制での効果的・効率的な研究成果創出をより「航空科学技術に関する研究開発の推②将来必要になる可能性が高いが、企業が図るとともに、イノベーション研究を推進する進のためのロードマップ」が策定され、我が国

音圧小フェアリング内ペイロードなし

フェアリング内ペイロードあり

これを行うのが、コンピューターを使用したには適用できません。
そこで、フェアリング内部

着手し切れない先進的・革新的な技術・ことが必要です。
その一環として、JAXA航空の航空科学技術のあるべき姿とそれを実現す

数値解析です。数値解析技術研究グループ

を分 割し、凸 形 の 単 純な形 状 の 領 域 はコンセプトに関する研究開発

本部では平成22年度から公募型研究制度るために求められる方向性、強化すべき技術

音は、音源で発生した空気の圧力の小刻

では、ロケットエンジンから出る音が、ロケットのWBM、人工衛星まわりの複雑な形状の領域を実施しています。

とその優先度が示されました。
これは我が国のみな変化です。音が伝搬する時の空気の圧

フェアリング内へどのように伝搬していくのか

はFEMを使用するハイブリッド有限要素-波動

基礎的な研究や基盤技術の研究を着実

公募型研究制度は、①JAXAの保有技

航空に関する産学官の意見が集約されたも力変動は、小さな音では小さく、大きな音ではについて解析する手法を研究し、
コンピューベース法（ H F - W B M ）を研 究しています。

に推進し、技術を蓄積することで研究開発

術・能力とJAXA外のそれらとを融合し連携

ので、JAXAもこのロードマップに基づいて研大きくなります。
この圧力変動が構造物にもた

ター上でその手法を使うためのツール開発を

JAXAでは、ベルギーのルーヴェン・カトリック大学

プログラムを支える試験・解析のための共を強化することで、JAXA航空の研究開発に究開発を推進しています。
この航空科学技術

らす振動が音響振動です。
この振動は、物の行っています。

が提案した手法をベースにして、
ロケッ
トの音響

通的な技術を高める研究

おける効果的・効率的な成果を創出するこ

ロードマップを着実に推進するためには、産学と、および、②大学等における航空分野のイ連携の加速・強化による強力な推進が必要

音響振動とは何か？

大きさ（質量や剛性など）
によって固有の振動数を持っています。短い振り子は速く振れ、長い振り子はゆっくり振れることから分かるように、長い物の固有振動数は低く、短い物の固解析に使えるようにツール化・検証してきました。

中間周波数帯を解析できる
新しい手法

ロケットは日々進化しています。将来のロケッ

JAXA航空本部は、
このように我が国の航ノベーション研究の振興とその研究を通じてであり、そのためのツールの１つとして公募型

トをターゲットに、様々な材質や構造のフェアリ

空分野における研究開発の中核機関とし学生教育に資すること、を目的として課題を研究制度は極めて有効です。

ングや、吸音材が適用された場合にも、
この手て、成長産業である世界の航空産業におけ設定してパートナーを公募し、外部委員らに

公募年度

研究分野

よる審査を経て、最長で３年間の共同研究

新しい知見、新しいアプローチ手法を取り入

22年度

静粛超音速機技術を推進します。

れた研究開発を推進することによって、我が有振動数は高いのです。この固有振動数に音には様々な異なる波長の成分が含まれ、近い振動を与えると物体の揺れが拡大し、最フェアリングまで透過しやすい成分と透過しに悪の場合、壊れてしまいます。例えばロケット

くい成分があります。
そのため、広範囲の周波の打ち上げ時には、
ロケットエンジンの噴射に数を解析しなければなりません。既に、低い周

よって大きな音が発生します。
この音がフェア

波数（波長が長い）については、
解析対象を細リングを透過して人工衛星に伝わると、人工

かなメッシュに分解して解析する有限要素法

音響振動は、
ロケッ
トだけでなく、航空機の客

衛星が振動して、最悪の場合には故障してし（FEM）があり、高い周波数（波長が短い）に室や自動車、鉄道など、大きな音が物体に影響法が適用できるように拡張を続けています。

様々な場面で使えるツールを目指す

採択件数

10

23年度

環境適合機体技術9

24年度

運航・安全技術7

25年度

25年度合計25

まいます。
そのため、一定以上の大きさの振動

ついては統計的エネルギー解析
（SEA）
という

を与える様々な場面で問題になります。
このツー研究開発プログラム

が加わらないように前もって振動の状態を知解析手法が確立されています。
しかし、
その中

ルは多方面の分野への応用が期待できます。

リ対策しておく必要があります。

間の周波数帯を精度良く解析する手法はまだ

音響・振動セクションの 橋孝リーダーは「こ

エコウィング技術

2

確立しておらず、
様々な手法が提案されているの音響解析の手法を、ワークステーションで実次世代運航システム技術

1のが現状です。
そこでJAXAでは、波動ベース

用的な処理速度で使えるように改良し、数値解

静粛超音速機技術

6

法
（WBM）
に着目しています。
これは波動関数析の専門家でない一般の設計者でも簡単に（物体の状態を表現するもの）の重ね合わせ使えるツールとして提供していきたい」と今後の基礎基盤技術で解を表す手法で、低周波から中間周波数帯

目標を語っています。

までの音響振動を高精度で解析することができます。WBMでは空間を適当な大きさの領域に分割して計算する必要がありますが、それぞれの領域が出っ張っていないと解析できないという特徴があります。人工衛星を搭載した
フェアリング内の空間のような凹みのある部分
航空機キャビンの音響解析図

12③将来に向けた新しい技術を創り出すための音響・振動セクションリーダ
橋孝

平成22年度は静粛超音速機技術、23年

JAXAは、
この公募型研究制度を通じて、国の航空分野の研究開発の中核機関として度は環境適合機体技術、24年度は運航・安研究コミュニティーを拡大して効果的・効率的全技術をテーマにした研究課題について公な研究成果創出を図るとともに、イノベーショ

募を実施しました。そして、25年度には、推進ン研究を推進して、我が国の航空科学技術

システム技術、機体システム技術、静粛超音分野における研究開発力の強化とイノベー

速機技術、構造技術、運航システム・安全技

ション研究の振興に貢献していきます。

公募型研究制度では、毎年、各課題の研究成果を紹介する

推進システム技術

6

運航システム・安全技術

2

す。今年度は2014年2月28

機体システム技術

5日に調布航空宇宙センターで

構造技術

2

風洞関連技術

1

4年間合計

51

成 果 報 告 会を実 施していま

開催されました。38件の課題についての報告がなされ、活発な意見交換も行われました。
成果報告会

表１
：過去４年間の採択件数内訳

13

旅客機パイロットから宇宙飛行士へ ③

次世代飛行機の操縦用インターフェースに、宇宙機の成果を取り込みたい最終回となる今回のインタビューでは、
旅客機パイロット出身の大西卓哉宇宙飛行士に、

大西卓哉（おおにし たくや）
1975年東京都出身。東京大学工学部航空宇宙工学科卒業後、全日本空輸株式会社入社。2009年2月、JAXAよりISSに搭乗する日本人宇宙飛行士として選抜。2011年7月、ISS搭乗宇宙飛行士として油井亀美也、金井宣茂と共に認定される。2016年6月から約6か月間、
国際宇宙ステーション（ISS）に第48次/第49次長期滞在搭乗員として滞在予定。

宇宙飛行士としての視点から捉えた次世代飛行機の操縦用インターフェースについて詳しく語っていただきました。

−次世代の飛行機は、
どのように操縦するを無線で教えていますが、多くの飛行機が同ですから、現 在のように操 縦 桿またはスようになると考えますか？

じ空域内を飛んでいるので、パイロットとしてはティックを使って、
エルロン、
ラダー、
エレベー

なるべく全体の動きを知りたいのです。全体のターの３舵を動かす操縦方法は、将来も変わ

将来は、飛行に必要な情報はすべてデジタ

トラフィックをビジュアルとして表示してくれるらないと思います。タッチパネルにすると、手ル化され、一元化されてコックピットに表示され装置があれば、
パイロットは、
どのような進路と（指）に返ってくるフィードバックがありませんのるようになるでしょう。機体、気象、飛行場情報

高度、速度を管制官に要求すればよいのか、で操縦しにくいと思います。

などフライトに必要な情報がすべて集約され、一目でわかるようになります。

それと操縦がリンクされるのが次世代のコックピットの姿だと思います。

現 状では、それぞれの飛 行 機の機 長の判 断の部 分が大きくて、管 制はそういった−完全自動制御によって、ヒューマンエラーを減らすことは可能でしょうか？

現在もデータリンクで運航に関する情報がパイロットの個性を吸収しながら管制をやっ

デジタル化され、それをコックピットで見ることているのですが、やはり、全体を見ないと効人間は必ずミスをするものなので、ヒューマができますが、まだ一部の情報のみです。飛行

率 向 上は望めないと思います。フライト情

ンエラーを完全に無くすことはできないと思い中に、他の飛行機がどのあたりにいるのか、
自報を一元化するということは非常に大切なます。ですから、
ヒューマンエラーが起きたとき分が航空交通の全体の流れのどのあたりにことだと思います。

でも、事故につながらないようなバックアップ
システムの構築が必要だと思います。人間はいるのかということまで、
ビジュアルとして情報を得ることができれば、運航効率は大幅に向−最後は、無人機に行き着くということで訓練することでヒューマンエラーを減らすこと上するでしょう。

しょうか？

はできますが、ゼロにすることはできません。
これは、宇宙飛行士も同じことです。いくら自動

また、
そのようなシステムが実現すれば、航空交通流（トラフィック）の状況・機体重量、外いつかは旅客機も、離陸から着陸まですべ化を進めても、
そのシステムに命令を送るの

気温、風向風速などのデータを基に、最も低てを自動化するということになると思います。
たが人間である限り、
ヒューマンエラーは残ると燃費で飛べる高度とルートを自動的に選択だ、何かあったとき、飛行機は墜落する恐れが

思います。

し、
それがオートパイロットとリンクして飛行するありますから、最低でも１人はパイロットが乗っことができるようになるかもしれません。

ている必要があるのではないでしょうか。
その１−次世代の宇宙機や飛行機と、
どのように

人も、
突然、
倒れるかもしれません。
そういうとき関わっていきたいと考えていますか？

宇宙機の場合のように、飛行に必要な情報のすべてを地上で一元化し、それを飛行機のために、完全に自動着陸できるようなシステに送るという考え方です。つまり、飛行機の運ムも必要だと思います。

でしょうか。

−次世代の操縦用デバイスとして、タッチ飛行士）しかいないのです。旅客機のパイパネルでの操縦というのは、どうですか？

ロット出身で宇宙飛行士という経験を活かし−トラフィックの状 況が操 縦 席でビジュ
アル的に把握できれば、運航効率が上がりますね。

実は民間のパイロット出身の宇宙飛行士というのは、世界に２人（もう1人はフランス人航方式と管制方式が大きく変わるのではないて、自分が宇宙機と次世代飛行機をつなぐ
人間にはフィードバックということがとても大切です。いま操縦桿をどれくらい動かし舵をど接点となって、少しでもお役に立てればと考えています。

れくらい使っているかを直感的に理解できるこ
今は管制官が１機ずつ他の飛行機の場所

14とが大切なのです。

15

P01-16 表紙-TOPICSJ A X A 航 空 マ ガ ジ ン
2 014
SPRING

脱オートクレーブ複合材
成形法を用いて製造したCFRP製スピード
ブレーキを飛行実証
JAXAではCFRP（炭素繊維強化プラスチック）の新しい成形法として、従来のオートクレー
ブ成形法より安価に製造できるVaRTM
成形法やVPH（VaRTM Prepreg Hy
brid）
成形法の研究・評価を行っています。
2013年11月、
アメリカのフェニックス・グッ
ドイヤー空港で、アルミ合金製（実物中古品）、CFRP製（VaRTM及びVPH製）のスピー
ドブレーキを取り付けたセーバーライナー6 5小 型双発ビ
ジネス
ジェット機を実際に飛行させ、性能評価を行いました。
従来のアルミ合金製に比べ、CFRPは重量を軽くすることができます。今回はVaRTM成形法やVPH成形法により、部品重量がアルミ合金製より軽くなった（従来の60％）にもかかわらず、従来品と同じ強度・機能が維持できることが確認されました。

放射線モニタリング無人機システム、
福島で飛行試験日本原子力研究開発機構（JAEA）と共同研究している放射線モニタリング無人機システム（UARMS）の飛行試験を、1月24日に
福島県浪江町で行いました。
これまで北海道のJAXA大樹航空宇宙実験場や鹿部飛行場で飛行試験を重ね、飛行性能、モニタリン
グ性能を確認してきました。今回、福島第一原子力発電所周辺で安全に飛 行試 験を行うことができる状況になったため、避難 指示
解除準備区域の浪江町で機体システムの評価試験を行いました。
今回はJAXAが開発した試作段階のベース機に、JAEAが開発した無人機用放射線検出器を搭載し、高度約150mを飛行し、約1km 2の範囲で試験飛行を行いました。今回の飛行評価で得られたデータ・知見を開 発
中の機能向上機に反映し、より実 用的な放射線モニタリング無人機システムの実現を目指します。

飛行試験中のVPH複合材製スピードブレーキ

3Dプリンターで試作した部品を組み込んだ
小型ターボファンエ
ンジンでエンジン運
転試験
JA XAでは、
ターボファン

離陸前のUARMSベース機

ウェザーニューズと
D-NETで共同研究を開始とJAXA「ウェザーニューズ」）（以下、
株式会社ウェザーニューズ
速な救
の迅
空機
害救 援航
は、大規 模災 害時に多 数集 結する災けた共に向のシステム構築援活動及び安全運航を実現するため同研究を平成26年1月より開始しました。
の航空機と地上施設とのJAXAでは、災害時に飛行中の複数（災害救「D-NET
有できる間で運航情報や機体情報、任務等を共を開発しています。株式会社ウェ」
援航空機情報共有ネットワーク）な機内持ち込み型の動態
ザーニューズでは、低コストで導入可能を開発し、既に45機のヘリコプ「FOSTER-copilot」
管理システムターに搭載されているそうです。
有
この2つのシステム間で情報を相互共
今回の共同研究では、
対応シ「 FOSTER-copilot」や「D-NET」
できるようにすることで、防防 災ヘリコプターなど災ステムを搭 載しているドクターヘリや消る技術の研究開発を目指しま害救援航空機を一元的に管理でき
規模災害発生時においこれにより、多数の航空機が集まる大す。
などの各拠点間でのさらなるて、地上の災害対策本部や運航拠点
円滑な連携と、医療搬送・災害救援活動にあたる災害救

援航 空機 の安 全かつ効 率
的な運航 判断による迅速な救護・救援 活動への貢献が期待されます。

エンジンのナセル（エンジンの外 殻分）
設計に適用できる部、最適化アルゴリズ
ム、
形状モーフィング
形）
ツール、解析ソルバ（変ー（流れ場の性能を解析できる機能）体となったツールをが一開 発しています。
ターボファンエンジン
は、燃 料費の高騰、環境配慮の観点から高バイ
パス比（燃焼に使用する
気流入量に対しフ空ァンのみを通過する
空気流入量の比率なること）化が進みが大きく、従来機体部品として考えられていたナセルについてもエンジンと同様に最適な形状で設計することが求います。
められてこの最適化設計ツー
ルの評価のために、様々な形状のナセルを試作してエンジンと組み合わせて試験を行う予定です
ためJAXAでは、小。
その型ターボファンエンジ
ンのナセル部品やフ品を3Dプリンターでァン部
試作し、実際にエンジン試験設備に取り運転試験を行って付けいます。3Dプリンタ
ーを活用することで、耐久性は低いですが、安価に短 時 間で試 作
エンジンを改良する
き、繰り返し試験をことがで行うことができます。
今年度からは小型ターボファンエンジンを活用したエンジン研究なども始めました
制御の。
この研究では一部のエンジン部品を3Dプリターで製作し、ン
2013年10月から2月にかけて調布航空宇宙センターの高空性能試験設
備を用いて試験を行いました。その結果、
小型ターボファンエ
ンジンのシミュレーションモ
デルを作り、性 能を推 定することを可能にするフィルタ
（検証ソフト）を製作することができました。

FOSTER-copilot実物（提供：ウェザーニューズ）

JAXA 航空マガジン 発行：JAXA（宇宙航空研究開発機構）航空本部
発行責任者：JAXA航空本部事業推進部長 大貫武〒182-8522 東京都調布市深大寺東町7丁目44番地1
FLIGHT PATHTEL 050-3362-8036 FAX 0422-40-3281
2014年3月発行
ホームページ http://www.aero.jaxa.jp/【禁無断複写転載】JAXA航空マガジン「FLIGHT PATH」
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高空性能試験設備
での運転試験

No.4
新たな空へ 夢をかたちに
Shaping Dreams for Future Skies

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航空新分野
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航空本部

www.aero.jaxa.jp《座談会》
JAXAの研究者が描く近未来の飛行機
化石燃料を使わない新しい形の航空機を目指す

航空機用電動推進システム技術の飛行実証（FEATHER）