クアッド・ティルトローター

クアッド・ティルトローター（QTR）は、ベル社とボーイング社が共同で研究したクアッドローターである。ベル・ボーイング V-22 オスプレイから派生したこの機体は、アメリカ陸軍のJHL（Joint Heavy Lift, 統合重輸送）計画の候補として設計されたものであり、C-130 ハーキュリーズと同等の搭載能力を有し、250ノットで高速飛行できることに加えて、ヘリコプターのように不整地に垂直に着陸できると考えられていた。"Diversity in Design: Boeing offers 2 of 5 development options in rotorcraft program". Boeing Frontiers magazine, January 2007.

 開発 
 背景 
1979年、ベル社は、D-322型機というクアッド・ティルトローター構想を立案していた。1999年、ベル・ボーイング・チームは、両社が過去2年間に渡って研究してきたクアッド・ティルトローター計画を発表した。アメリカ陸軍の将来輸送ヘリコプターFuture Transport Rotorcraft）計画の候補機として設計されたその機体は、C-130と同じくらいの大きさで、V-22と50％が共通のV/STOL（垂直／短距離離着陸）輸送機であった。その機体の最大離陸重量 は 100,000 lb (45,000 kg)  、ホバリング時最大ペイロードは 25,000 lb (11,000 kg) 程度になるものと見込まれていたHirschberg, Mike. "On the Vertical Horizon: Bell Designs Are Accelerating at Full Tilt". vtol.org. 。その後、機体規模が縮小され、V-22との共通部分を拡大し、18,000 to 20,000 lb (8,200 to 9,100 kg)のペイロードを目指すものに改められた。この仕様の機体は、V-44と呼ばれるV-44: Pentagon's Next Air Transport . Popular Mechanics, September 2000.。2000年、ベル社はクアッド・ティルトローター関連技術の研究に関する契約を締結したが、国防総省はその機体の開発を見送ったNorton 2004, p. 86.。

2000年から2006年にかけて、メリーランド大学カレッジパーク校において、クアッド・ティルトローターの空気力学および性能に関する研究が行われた。この事業は、当初、NASAにより資金が提供されていたが、後にベル社が費用を負担するようになった。

 JHL（Joint Heavy Lift, 統合重輸送）計画 
2005年9月、ベル社とボーイング社は、アメリカ陸軍航空応用技術管理部（Aviation Applied Technology Directorate）と345万ドルの費用分担契約を締結し、2007年3月までの18ヵ月間にわたり、JHL計画の概念設計および分析研究を行った"Boeing receives two study contracts from U.S. Army for Joint Heavy Lift" . Boeing, 23 September 2005."Bell-Boeing's QTR selected for Heavy Lift study" . Boeing, 22 September 2005. 。その契約は、ボーイング社のファントム・ワークスとチームを組んでいたベル・ヘリコプター社との間に締結された。QTRに関する研究は、候補となる5つの設計のうちの1つに位置づけられていた。5つの設計の中には、ボーイング社が計画するCH-47チヌークの改良型も含まれていた。

初期基本設計研究においては、ベル社の設計者が翼、エンジンおよびローターの設計を担当し、ボーイング・チームが胴体および内部システムの設計を担当したFein, Geoff. "Bell-Boeing Quadtiltrotor completes first wind tunnel testing". Defense Daily, 13 October 2006. 。 この担任区分は、ベル・ボーイングV-22オスプレイの時とほぼ同じであった。

2006年の夏、NASAのラングレー研究所にあるトランスソニック・ダイナミクス・トンネル（亜音速および遷音速風洞実験装置）で5分の1スケールの風洞実験用試作機を用いた試験が行われた。機体の右半分だけが作られた「セミ・スパン」モデルは、長さが213インチで、91インチのローターで推力を発生し、ナセルや補助翼が実際に動くようになっていた。"Wind Tunnel testing completed on Bell Boeing quad tiltrotor". Helis.com, September 13, 2006.

この試験の主たる目的は、前方翼の後方翼に対する空力弾性効果を確認し、基本的機体形状を決定することであった 。ベル社のQTRプログラム・マネージャーであるアラン・ユーイングは、「試験の結果、後方ローターの渦による負荷は、前方ローターに認められる負荷と同等であった」、また「翼の空力弾性上の安定性は、通常のティルトローターと変わりがなかった」とする報告書を提出した。この試験に用いられたモデルは、3枚ブレードのローターを装備していたが、将来的には、4枚ブレードのローターを装備することも考えられていた。

ベル社は、契約に基づく共同研究を行う以外にも、他の研究や風洞実験に資金を提供し、NASAおよび陸軍に協力した"Wind Tunnel testing completed on Bell Boeing quad tiltrotor" . Rotorbreeze, p. 14, October 2006. 。初期概念研究成果が提出されたならば、実物大の機体構成品や2分の1サイズの機体を用いた試験を行うことが考えられていた 。また、実際には承認されなかったが、実物大の試作機の初飛行は、2012年に計画されていた。

2007年、研究が終了すると、開発予定機にクアッド・ティルトローターが選定された"Heavy duty: US Army backs tiltrotor as future battlefield airlifter". Flight International, 14 January 2008. 。しかしながら、未来戦闘システム（Future Combat Systems）の有人戦闘車両（Manned Ground Vehicles）の重量が20トンから27トンに増加したため、より大型の航空機が必要とされるようになったOsborn, Kris. "USAF, Army Merge Heavy-Lift Efforts". Defensenews.com, 14 April 2008. 。2008年中ごろ、アメリカ陸軍は、JHLの継続を決定し、ベル・ボーイングおよびカレム・エアクラフト／ロッキードマーチンのチームと新たな契約を締結した。いずれのチームも、新しいJHLの仕様に適合させるため、設計の変更を行うことが必要であった。2008年、JHLは、アメリカ空軍および陸軍のJFTL（Joint Future Theater Lift, 統合将来戦域輸送機）計画の一部となったWarwick, Graham. "U.S. Army Extends JHL Concept Studies" . Aviation Week, 1 July 2008. 。2010年の半ば、アメリカ合衆国国防総省は、JFTLの内容に垂直離着陸機計画を加えたBrannen, Kate. "Pentagon Sheds Some Light on JFTL Effort". Defense News, 15 July 2010. 。2010年、国防総省は、JFTLに関し、航空企業からの技術情報の提供を求めたJoint Future Theatre Lift (JFTL) Technology Study (JTS) Capability Request for Information (CRFI). USAF via fbo.gov, 20 October 2010."Joint Future Theater Lift (JFTL) Technology Study (JTS)". US Air Force, 20 October 2010.。

 設計 
クアッド・ティルトローターの概念設計では、エンジンと50フィートのローターをV-22と同じようにそれぞれの翼端に装備した、巨大なタンデム翼機となる予定であった。C-130クラスの胴体は、後方ローディング・ランプを装備する747-inch (19.0 m)の兵員／貨物室を持ち、110名の空挺隊員または150名の通常兵装の隊員を収容できるものと考えられていた。また、貨物搭載形態においては、8枚の標準パレットを搭載できると考えられていた。さらに、完全収納型の給油プローブやローター駆動用の連結ドライブ・システムを装備していた。

ベル・ボーイング・チームは、水上機バージョンを含めた8種類の派生型も検討していた。それらの機体のペイロードには16～26トン、航続距離には420から1,000マイル (780から1,850km)の開きが生じると考えられていた 。 派生型の1つには、「ビッグ・ボーイ」と呼ばれる、55フィート (17 m) のローターと815インチ (20.7 m)の貨物室を持つ機体もあった。その機体は、標準パレットを1つ多く搭載できるとともに、ストライカー武装戦闘車両も輸送できる機体になると考えられていた。

 脚注

 関連項目 
 統合多用途・将来型垂直離着陸機計画
 V-22 (航空機)
 ベル V-280
 X-22 (航空機)
 X-19 (航空機)
アメリカ軍機の一覧
垂直離着陸機一覧

 外部リンク 
 Quad Tiltrotor QTR page on GlobalSecurity.org
 "CH-53X HLR & JHL: Future Heli Programs on Collision Course?". Defense Industry Daily, 27 September 2005.
 "Bell and Boeing working on quad tilt-rotor design". Dallas Morning News, 24 August 2006.
 . Flight International, 9 October 2007.

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