「次世代空モビリティの社会実装に向けた実現プロジェクト」 （ReAMOプロジェクト）
研究開発項目 〔1〕 「性能評価手法の開発」(2) 空飛ぶクルマの性能評価手法の開発「次世代空モビリティの電動推進システムの設計・製造承認に向けた環境試験技術の研究開発」

令和6年5月10日
国立大学法人 信州大学 / 株式会社 デンソー / 多摩川精機株式会社

次世代空モビリティの電動推進システムの設計・製造承認に向けた環境試験技術の研究開発
1. 背景
2. 目的 及び 目標 と 進捗状況
3. 実施体制
4. 信州大学と長野県飯田市における航空装備品研究開発
5. まとめ1次世代空モビリティの電動推進システムの設計・製造承認に向けた環境試験技術の研究開発
1. 背景
2. 目的 及び 目標 と 進捗状況
3. 実施体制
4. 信州大学と長野県飯田市における航空装備品研究開発
5. まとめ2

1. 背景⚫ 空飛ぶクルマでは民間航空機と同様，機体不具合が発生した場合にカタストロフィック（致命的な）ハザードを誘発しないように安全性を定量的に担保する設計開発が必要⚫ 既存の航空機と大きく異なる空飛ぶクルマの安全性の評価法は，欧米においても未だ検討段階
機機体システムとしての安全性の確保方策に加えて，，⚫ 機体システムとしての安全性の確保方策に加えて，既存の航空機と同様に 機体の構成品単体での安全性を証明 し，その積み上げにより高い信頼性を伴って全機レベルの安全性証明を行う事が必須⚫ 空飛ぶクルマの構成品の中でも，機体成立のためのキー技術であり，かつ安全性に大きな影響を持つ
電動推進システム の安全証明が極めて重要⚫ 安全性証明では，実飛行環境を模擬した条件下で性能を評価する 環境試験 が必須
https://www.denso.com/jp/ja/driven-base/tech-design/techlinks_air-mobility_1/©DENSO CORPORATION All Rights Reserved.

空飛ぶクルマ電動推進システム
3

次世代空モビリティの電動推進システムの設計・製造承認に向けた環境試験技術の研究開発
1. 背景
2. 目的 及び 目標 と 進捗状況
3. 実施体制
4. 信州大学と長野県飯田市における航空装備品研究開発
5. まとめ42. 目的 及び 目標 と 進捗状況
● 目的
下記目標を達成することにより，空飛ぶクルマ関連の 国内産業振興に貢献● 目標
空飛ぶクルマ 電動推進システム を対象とし
1) 環境試験技術(試験設備 及び 試験手順)を確立
2) 策定した環境試験手順の 国際標準としての採択 を目指す
3) その過程で得られた 基盤技術をデータベースとして蓄積 すると共に，国内企業に開示

5

2. 目的 及び 目標 と 進捗状況
● 目的
下記目標を達成することにより，空飛ぶクルマ関連の 国内産業振興に貢献● 目標
空飛ぶクルマ 電動推進システム を対象とし
1) 環境試験技術(試験設備 及び 試験手順)を確立
2) 策定した環境試験手順の 国際標準としての採択 を目指す
3) その過程で得られた 基盤技術をデータベースとして蓄積 すると共に，国内企業に開示

6

2. 目的 及び 目標 と 進捗状況

1) 環境試験技術の確立 ： 目標

● 環境試験設備の整備● 環境試験手順の策定

以下の機能を有する設備を国内に整備

電動推進システムの性能評価試験手順，すなわち・ 空飛ぶクルマの飛行環境(温度・湿度・圧力)を再現

試験槽内の環境 と 供試体の稼働状態 のパターン

・ 槽内で電動推進システムの性能評価が可能を策定（複数ケース）

環境試験設備の例 （飯田 S-BIRD）

環境試験手順の例 （RTCA DO-160）

7

2. 目的 及び 目標 と 進捗状況

1) 環境試験技術の確立 ： 進捗状況

● 飯田S-BIRDに既存の設備を改修● 福島ロボットテストフィールドに設備を新設

・ 既存設備を改修，小型電動推進システムの試験が実施可能な環境を整備

・ 大型電動推進システム用の試験設備を新設

・ 2023年12月 ： 改修完了

・ 2025年度初頭 ： 完成

・ 2024年度中頃 ： 稼働開始
プレハブ倉庫連続試験耐久棟（付帯設備を格納） （設備本体を格納）南相馬
南北： 500 m
東西：1,000 m
約 50 ha

浪江

入口

温度・高度・湿度耐候性着氷試験装置（内寸 = W:1,500mm × H:1,500mm × D:4,000mm）

飯田S-BIRD設置

8

2. 目的 及び 目標 と 進捗状況

1) 環境試験技術の確立 ： 進捗状況

● 環境試験手順の策定
航空装備品環境試験の国際標準である RTCA DO-160 の・ 着氷試験手順(下図)を元に，空飛ぶクルマ電動推進システムに適した試験手順を考案済み

RTCA DO-160 航空装備品用 着氷試験手順

・ 温度・高度試験手順 について，空飛ぶクルマメーカ数社と議論しており，2024年度初頭に空飛ぶクルマ電動推進システム用手順の初案を策定予定
92. 目的 及び 目標 と 進捗状況

1) 環境試験技術の確立 ： 進捗状況

● 小型電動推進システムの実証試験
改修したS-BIRD設備 及び 策定した着氷試験手順 を用いて実証試験を実施⇒ 以下を確認し，試験システムと手順の有効性を実証(2024年1月)
・ 試験手順に基づいて各試験項目の評価が実施できること(プロファイル通り試験ができること)
・ 供試体と負荷装置を組み合わせた形態で試験が実施できること
・ 負荷装置(ダイナモ試験装置)の冷却が行えること
・ 供試体へ高電圧電源が供給できること
・ 温度制御，湿度制御，気圧制御が正しく行えること④供試体③ダイナモメータ
モータ

インバータ

②供試体イケール

2024年1月 実証試験実施①ベースプレート

小型電動推進システム
実証試験用供試体

温度・高度・湿度耐候性着氷試験装置(飯田S-BIRD)，2023年12月 改修完了策定した着氷試験手順のイメージ
10

2. 目的 及び 目標 と 進捗状況
● 目的
下記目標を達成することにより，空飛ぶクルマ関連の 国内産業振興に貢献● 目標
空飛ぶクルマ 電動推進システム を対象とし
1) 環境試験技術(試験設備 及び 試験手順)を確立
2) 策定した環境試験手順の 国際標準としての採択 を目指す
3) その過程で得られた 基盤技術をデータベースとして蓄積 すると共に，国内企業に開示

112. 目的 及び 目標 と 進捗状況

2) 環境試験手順の国際標準化 ： 目標

● 国際標準・ 認証当局が対象品を評価・認証する際の基本となる標準
・ 国際標準化団体によって制定
・ 航空関係では我が国から提案・採択された例はなく，当該分野での我が国の遅れの一つの要因
・ 環境試験手順の国際標準化が達成されれば，空飛ぶクルマの開発において我が国が主導的に活動可能
国際標準化団体

国際標準提示・ SAE, RTCA ･･･ (国際標準)

製品要求仕様

空飛ぶクルマメーカ
・ 国内メーカ (耐環境ノウハウ)
・ 海外メーカ

製品費
製品

認証当局

モノの流れ

・ JCAB, FAA, EASA ･･･

資金の流れ

諸費用

試験データ

検査
・
認証

電動推進システムメーカ
・ 国内メーカ (耐環境ノウハウ)
・ 海外メーカ

サービスの流れ試験費

環境試験機関

試験報告書 ・ S-BIRD, 福島RTF (環境試験技術・設備)
・ JAXA ・・・（赤字） は本事業の成果
我が国が，これらの優位技術を有する事により，空飛ぶクルマ電動推進システムの設計開発・認証において他国より有利に事業を展開
また国際標準化団体での我が国の位置づけが高まることにより，空飛ぶクルマ開発において国内企業がイニシアティブを取れる可能性

12

2. 目的 及び 目標 と 進捗状況

2) 環境試験手順の国際標準化 ： 進捗状況

国際標準化団体での電動推進システム環境試験に係る標準提案の状況● SAE AE-7(Aerospace Electrical Power and Equipment Committee)
2024年1月の実証試験により 有効性を実証した着氷試験手法 について・ 2024年4月の全体会議において AIR(SAE発行の技術レポート)新設について議論
・ AIRの新設が決定した場合 ⇒ 信大コンソを中心にAIR制定に向けた活動を推進● SAE AE-10(High Voltage Committee)
・ 温度・高度試験手順 の議論に新しい手順を提案する計画
・ 2024年4月の全体会議において，取りまとめ担当者と調整● RTCA SC-135
・ 環境試験の国際標準 DO-160 の改定における次世代エアモビリティの環境試験の議論に参加
・ 上記の 着氷試験 及び 温度・高度試験 に係る活動と連携，DO-160 の議論に成果をインプットすべく検討

13

2. 目的 及び 目標 と 進捗状況
● 目的
下記目標を達成することにより，空飛ぶクルマ関連の 国内産業振興に貢献● 目標
空飛ぶクルマ 電動推進システム を対象とし
1) 環境試験技術(試験設備 及び 試験手順)を確立
2) 策定した環境試験手順の 国際標準としての採択 を目指す
3) その過程で得られた 基盤技術をデータベースとして蓄積 すると共に，国内企業に開示

14

2. 目的 及び 目標 と 進捗状況

3) ノウハウの蓄積と国内企業への開示 ： 目標

・ 技術確立・国際標準化の過程で得られた 基盤技術・国際標準化への手順 などのノウハウ は極めて有用⇒ 国内で蓄積・共有すべき⇒ 南信州・飯田産業センター(S-BIRD)が，CerTCAS 研究会などによって同会員に開示
CerTCAS(本事業協力機関) ： 航空機装備品認証技術コンソーシアム

S-BIRD(本事業再委託先)

信州大学
コンソ

： 我が国唯一の環境試験設備を複数有する環境試験技術のトップランナー

・ 環境試験 基盤技術
・ 国際標準化への手順などのノウハウ

CerTCAS (航空機装備品認証技術コンソーシアム)
南信州・飯田産業センター(S-BIRD)(CerTCAS会員)
環境試験技術研究会

法人会員42社／個人会員14名
15

次世代空モビリティの電動推進システムの設計・製造承認に向けた環境試験技術の研究開発
1. 背景
2. 目的 及び 目標 と 進捗状況
3. 実施体制
4. 信州大学と長野県飯田市における航空装備品研究開発
5. まとめ16

3. 実施体制(国研)新エネルギー・産業技術総合開発機構 （NEDO）
評価

指示・協議

研究開発評価委員会

研究開発統括責任者
信州大学 特任教授
柳原正明

【委託先】

多摩川精機 (株)1) 環境試験技術の確立（小型電動推進システム）【再委託先】(国大) 信州大学(株) デンソー● 全体取り纏め
2) 環境試験手順の国際標準化
3) ノウハウ蓄積・開示

1) 環境試験技術の確立（大型電動推進システム）(公財) 南信州・飯田産業センター(公財) 福島イノベーション・コースト構想推進機構（S-BIRD）（福島ロボット・テスト・フィールド）信州大学コンソ【協力機関】
装備品認証技術の観点での助言(一社)航空イノベーション推進協議会(AIDA)
航空機装備品認証技術コンソーシアム(CerTCAS)

航空機用電動推進システムの観点での助言

シンフォニアテクノロジー(株)空飛ぶクルマ 機体システムの観点での助言(株)SkyDrive

環境試験技術 及び 航空機用電動推進システム の観点での助言(国研)宇宙航空研究開発機構(JAXA)
環境試験技術ユニット／航空技術部門

17

次世代空モビリティの電動推進システムの設計・製造承認に向けた環境試験技術の研究開発
1. 背景
2. 目的 及び 目標 と 進捗状況
3. 実施体制
4. 信州大学と長野県飯田市における航空装備品研究開発
5. まとめ18

4. 信州大学と長野県飯田市における航空装備品研究開発

長野県航空機産業振興ビジョン （2016.5）

ASL

飯田下伊那地域を核として形成（装備品）システム拠点」づくり
目標① 航空機システムに係る人材育成から研究開発，実証実験までの一貫体制の構築

１ 「航空機システム」に係る総合的な試験研究開発支援機能」の構築① 高度人材育成・供給機能
短期 信州大学航空機システム共同研究講座の実現
長期 航空機システム研究を進める大学との連携

３
つ ② 試験研究開発支援機能の南信州・飯田産業センター等の集約化
機
国や県の研究開発機関の連携強化
能③ 航空機システム実証試験機能

専門実証試験機器（国内唯一の機器）の整備

信州大学

航空機システム共同研究講座

飯田 工業技術試験研究所

https://www.pref.nagano.lg.jp/mono/sangyo/shokogyo/gijutsu/h28may_naganoplanevision.html

19

4. 信州大学と長野県飯田市における航空装備品研究開発エ ス ・産業振興と人材育成の拠点③ 航空機システム実証試験設備 （＊１）
試験
DO-160
B棟

バ ー ドA棟）

ASL＊1)DO-160 ： 米国航空無線技術委員会 （RTCA） による 「航空機装備品」 の試験規格

A棟：2F
我が国の装備品メーカーが短期的にニーズを有する設備（SJAC調査）
： ホール

§試験名称
試験設備整備
4F ： 企画懇話室ほか
4 温度及び高度試験
1F ： 工業技術試験研究所
3F ： 長野県工業技術総合センターサテライト
5 温度変化試験
FY31 整備● 着氷試験設備着氷試験施設／防爆性試験施設ほか
2F ： 飯田産業センター，会議室
6 湿度試験
EMC施設（電波暗室）
地上から上空までの気圧，気温，湿度を再現，装備
7-1 運用衝撃 1F ： 売店，食堂，体験・展示コーナー
品等の安全性・信頼性を評価
7-2 破壊時の安全性試験
8 振動試験
FY02 整備内寸
9 防爆性試験
FY29 整備
W : 1,500mm
10 防水性試験
H : 1,500mm
11 流体感受性試験
D : 4,000mm
12 砂塵試験
13 かび抵抗性試験
14 塩水噴霧試験● 防爆試験装置
EMC試験設備：既存
15 磁気影響試験
対象とする装備品の動作又は発熱により，周囲のEMC試験設備：既存
16 入力電源試験
爆発性ガスを誘爆しないこと（防爆性）を評価
EMC試験設備：既存
17 電圧スパイク試験
内寸
18 音声周波伝導妨害感受性試験 EMC試験設備：既存
直径 : 1.5m
EMC試験設備：既存
19 誘起信号妨害感受性試験
長さ : 2m
メインエントランス
C棟
EMC試験設備：既存
20 無線周波妨害感受性試験
4F ： 講義室
EMC試験設備：既存
21 無線周波エネルギー放射試験
EMC試験設備：既存
22 雷誘起過渡妨害感受性試験
3F ： 講義室
23 直撃雷の影響試験
2F ： 信州大学 南信州・飯田サテライトキャンパス● 燃焼・耐火性試験装置
24 着氷試験 1F ： 総合受付・共創の場エリア
FY28 整備
部品及び材料の燃えやすさ，炎の伝わり方，発生するガスなどを総合的に評価
EMC試験設備：既存
25 静電放電試験
26 燃焼・耐火性試験
FY30 整備（旧）長野県飯田工業高等学校

20

4. 信州大学と長野県飯田市における航空装備品研究開発

航空機システム共同研究講座

ASL● 開設目的・ 長野県 航空機産業振興ビジョンのシナリオ ① 及び ② の実現① 航空機（装備品）システムに係る高度な人材の育成② 航空機（装備品）システムに係る新規技術の研究開発

・ それを通して，地元を始めとする 航空装備品産業の発展に貢献● 開設場所

信州大学 南信州・飯田サテライトキャンパス● 開設時期2017年4月● 教員6名■ 飯田● 学生年度・ 南信州・飯田サテライトキャンパス

2018

2019

2020

2021

2022

2023

（飯田）

大学院修了生
人数

26

3

4

2024年度 在学生
大学院 修士課程
学部

5

10

2年生
61年生
1（長野）

4年生
522

4. 信州大学と長野県飯田市における航空装備品研究開発

航空機システム共同研究講座

ASL

国土交通省

運輸安全委員会(JTSB)(国研)宇宙航空研究開発機構(JAXA)(国研)新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)

航空技術部門／研究開発部門

ハイインパクトな技術の開発と実用化(公財)南信州・飯田産業センター(公財)福島イノベーションコースト構想推進機構

多摩川精機(株)(株)デンソー(株)協和精工

セイコーエプソン(株)(国大)信州大学

航空機システム共同研究講座(株)クエストコーポレーション

日本無線(株)(一社)航空イノベーション推進協議会(AIDA)

航空機装備品認証技術コンソーシアム(CerTCAS)
23

4. 信州大学と長野県飯田市における航空装備品研究開発

ReAMo 信大コンソ事業 「数学モデルベース設計・認証技術」
モデルベースでの試験

実環境試験
空力
特性
航 推
空 定機
開
発
試 飛験 行特性評価
装備 開
品 発開 ・発 認
試 証
験

風洞試験

CFD(Computational Fluid Dynamics)

大部分の試験はモデルベースで実施，結果の一部を実環境試験で確認

飛行試験
・ 開発試験の時間・コストが大幅に縮減
飛行シミュレーション試験
飛行試験

搭載・評価

・ Off Nominal ケ ー ス
での評価が可能

将来MBD(Model Based Design)
CbA(Certification by Analysis)24

次世代空モビリティの電動推進システムの設計・製造承認に向けた環境試験技術の研究開発
1. 背景
2. 目的 及び 目標 と 進捗状況
3. 実施体制
4. 信州大学と長野県飯田市における航空装備品研究開発
5. まとめ25

5. まとめ
1. 背景
空飛ぶクルマの安全性の評価法は世界的に検討段階であり，機体の構成品単体の環境試験 が重要

2. 目的 及び 目標 と 進捗状況
目的 ：下記目標を達成することにより，空飛ぶクルマ関連の 国内産業振興に貢献
目標 ： 空飛ぶクルマの電動推進システムを対象として
1) 環境試験技術の確立 ： 環境試験設備の整備と，それを用いた試験手順の策定⇒ 小型電動推進システム用設備(飯田)の整備完了，実証試験により着氷試験手順の有効性確認
大型電動推進システム用設備(福島)の整備は順調に進捗
2) 環境試験手順の国際標準化 ： 策定した試験手順の国際標準化を目指す⇒ 国際標準化団体 SAE AE-7 において，着氷試験手順の提案実施(2024年4月)
3) ノウハウの蓄積と国内企業への開示 ： その過程で得られたノウハウを研究会などを通して国内で共有

3. 実施体制
直委託 ： 信州大学／デンソー／多摩川精機
再委託 ： 南信州・飯田産業センター／福島イノベーションコースト構想推進機構

26

5. まとめ
4. 信州大学と長野県飯田市における航空装備品研究開発
・ 長野県は航空装備品の拠点を 飯田・下伊那地域 に構築する計画
・ その一環として，飯田市の S-BIRD に，我が国唯一の環境試験設備を複数整備
・ 信州大学は飯田市に 「航空機システム共同研究講座」 を設置し，出口志向の研究開発を推進
・ ReAMo において，信州大学はコンソの 全体取りまとめ と 国際標準化 に加えて，「数学モデルベース設計
計・認証技術」 を担当

27