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電動航空機の開発プロジェクトが世界中で急増する中、世界で初めて型式証明を受けた電動飛行機がスイスで初飛行を行った。未来のフライトを体験するため、swissinfo.chの記者がピピストレル社の「ヴェリス・エレクトロ」号に乗った。
まず衝撃を受けるのは、音…というより、音がしないことだ。離陸の準備中に小さなコックピットの中から聞こえる電気エンジンは、音が大きめの食洗機が動く音に似ている。
パイロットのマルク・コルパトーさんは一つひとつ、安全確認を行う。「充電完了確認、OK」。コルパトーさんはエンジンの回転数を上げ、スイス西部のエキュヴィヨンスの細い滑走路を走りながらスピードを上げた。操縦かんを一度引くと機体は空中に浮かび、なだらかに起伏する秋の田園風景の上空をやすやすと上昇していく。
この機体は練習機として完璧だとコルパトーさんは言う。「非常に操縦しやすく、空中でも安定している」
谷の上を巡航しながら、飛行機がいかに安定しているか示すため、コルパトーさんは一瞬操縦かんから両手を離してみせる。それから右に急にバンクさせる。眼下に濃い緑色をしたシュヴァルツ湖が迫ってきたが、マルクさんが機首を上に向けると視界から消えた。
「飛行時間は最長でもわずか45分。一般的な訓練セッションがこの長さだ。ここエキュヴィヨンスでは、この時間で約7周できる。この飛行機は飛行訓練には最適だが、国を横断するためのものではない」
この電動航空機の実力はかなりのものだ。78馬力の電気モーターは最高時速181キロメートル（113マイル、98ノット）を出せる。しかし、最も驚くべきは間違いなくエンジンの静かさだ。この飛行機の騒音レベルは公式に最大60デシベルとされている。これは普通の会話と同程度と言われる。
「同等の軽飛行機が出す騒音の約半分だ」とコルパトーさんは言う。「離陸時にはプロペラ音が聞こえるが、巡航状態に入るともう聞こえない」
航空学校
コルパトーさんは2人の同僚とともに、フリブール市の南に位置するエキュヴィヨンスで、ピピストレル社の正規代理店であるアルパンエアプレーンズを経営している。7月に14機あるヴェリス・エレクトロ機の1機目を納品した。同社では、12機をスイス全国の航空学校に貸し出す計画だ。すでに7件の契約を結んでいる。
航空学校では電動航空機の需要が大きいという。音が静かだからだ。
「どの飛行場も、近隣住民から騒音の苦情が出る」とコルパトーさんは説明する。「訓練の際、最初のうちは飛行場の周辺を飛び、離着陸を何度も練習することが最も重要だ。しかしそうすると一日中常に騒音が発生する。ほとんど騒音がしないというのは大きな利点なので、どこの航空学校も関心を持っている」
スイスのような人口密度の高い国では、飛行機の騒音に対して地元から抗議の声が上がることは珍しくない。9月下旬には、ローザンヌのブレシュレット空港の周辺住民100人以上が、年間3万6千便に上るフライト、騒音、汚染について抗議運動を行った。住民たちの要求は、この地方空港の閉鎖だ。
電動航空機の市場
電動航空機の利用がより盛んになるのはいつのことだろうか？航空業界には化石燃料依存から脱するよう圧力がかかっているが、より大型で、乗客150〜200人を乗せて短距離区間を飛ぶ完全電動飛行機が使われるようになるのは、早くても2030〜40年代になると予想されている。
一方、英国の航空エンジンメーカー、ロールス・ロイス社は、約100人を乗せるハイブリッド電動航空機の商業利用は2029年までに行われるようになるという。UBS銀行は2040年までにハイブリッド電動航空市場が1780億ドル（約18兆4000億円）規模に達すると予測。シーメンス社は2050年までにすべての航空機セグメントにおいて電動航空機が「標準的ソリューション」となるだろうとの見方を示した。
関心は高まっている。コンサルティング会社ローランド・ベルガーの2020年報告書によると、電動航空機の企画数は2019年に3割増加し、200件以上となった。
電動航空機の推進派は、フライトの音が静かになり、価格が下がり、メンテナンス費が抑えられ、増え続ける航空産業の二酸化炭素排出量も減らせると主張する。理論的には、電動航空機は音が静かなので、空港の離着陸時間も延ばすことが可能だ。
小型のヴェリス・エレクトロ機の価格は18万8620フラン（約2170万円）だ。コルパトーさんによると、従来のジェットエンジン機と比べて運転費用はずっと安く、メンテナンス費は約3分の1だという。
ピピストレル社は、電動航空機は「燃焼ガスを一切出さない」、環境に配慮した機体だと胸を張る。アルパン・エアプレーンズのレンタル契約では、それぞれの航空学校に150平方メートルのソーラーパネルを提供する。これにより3万キロワット時（kWh）が発電できる。これは1200飛行時間に相当する。バッテリーは、地上で充電器を使い1時間以内に充電できる。
「長期的な目標は、充電器のネットワークを作り、電動航空機でスイスの端から端まで飛べるようにすることだ」とCEOは説明する。
重いバッテリー
しかし、バッテリー技術がいまだに電動飛行機のアキレス腱となっている。電気自動車が推進されていることからバッテリーと装置は飛躍的な発展を遂げているものの、航空産業は今も大きな技術的課題に直面している。今あるバッテリーと燃料電池は重すぎる。
ヴェリス・エレクトロ機の電気エンジンは、並列接続された2個の液冷式11キロワット時リチウム電池を動力源とする。平衡をとるために、1個は機首に、もう1個はキャビンの後ろに搭載されている。2つのバッテリーは独立しているため、1個が故障しても、もう1個だけで飛行を維持できる。
エンジン自体は小型で、わずか11キロと軽量だが、バッテリーは1個が約60キロの重さだ。合わせるとバッテリーだけで機体の全重量の約3分の1を占めることになり、航続距離の足かせとなっている。
スロベニアの航空機メーカー、ピピストレル社が製造する2人乗りの軽飛行機で、価格は18万8620フラン。スポーツ用軽飛行機のカテゴリーに属し、主に基礎的な操縦訓練に使われる。
複合材料製で、空虚重量は428キロ、総重量は600キロ。全長は6.4メートル、幅は10.7メートル。
57.6キロワット時（kWh）または78馬力の電気エンジンを搭載している。電力は2個の11キロワット時のリチウム電池で供給される。最長飛行時間は50分で、10分の予備がある。
最高時速は181キロメートル（98ノット）で、巡航速度は時速170キロメートル。
しかしコルパトーさんは、バッテリー技術は長足の進歩を遂げつつあると確信している。2年後にはより強力なバッテリーが入手可能になっているとの予想から、その時期に飛行機のバッテリーを交換する計画だ。そしてその頃には、より強力な新バッテリーによって飛行時間を2倍に延ばすことができると考えている。
連邦政府の支援
市場は急速に発展しており、コルパトーさんは、スイスでまもなく、より大型の電動航空機が短距離フライトに使われるようになると予想する。コルパトーさんが有望視するのは、ハイブリッド電気モデルと、エネルギー密度がずっと高く、軽量でより多くの電力を提供できる水素燃料電池だ。
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「将来的には、より大型で重くても、騒音の出ない飛行機が登場するだろう。例えば離陸の際は100％電気で、その後ハイブリッドに切り替えるといったことが考えられる。この新技術で飛行に興味を持つ若者が増え、航空業界はさらに発展すると思う」
そして、スイス政府の支援が得られることは間違いない。
今年7月、1機目のヴェリス・エレクトロ機の納品と同時に、連邦運輸省民間航空局（BAZL/OFAC）はこの電動航空機に型式証明を与えた。他の航空当局と欧州航空安全機関（EASA）が関わった3年間の手続きを経た結果だった。それまで、小型機で規制の対象となっていたのはエンジン機のみだった。
コルパトーさんによると、航空局の職員たちは手続きの最初から飛行機が納品される日まで関与していたという。
「当局の担当者たちは、ついにこの障害を乗り越えたことを喜んでいた。50人もの人々がこの小さな飛行機の型式証明手続きに関わった。その重要性は明らかだ。これは小さな2人乗りの飛行機かもしれないが、航空の世界にとっては大きな一歩だ」
突然、計器盤が点灯する。飛行機のバッテリー残量が30％以下になったので、戻るようにというサインだ。出力をゼロにして、飛行機は豊かに生茂る森の上を滑るように進み、エキュヴィヨンスにそっと着陸する。近くの牧草地にいた牛たちは瞬き一つしなかった。
（英語からの翻訳・西田英恵）
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スイスのスタートアップ、電動飛行機の実用化を目指す
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電気だけで駆動し、垂直に離発着する小さな飛行機。この近未来SFのような話が、近い将来に実現しそうだ。昨年、ベルトラン・ピカール氏と共に太陽光エネルギーだけを動力にした飛行機、ソーラー・インパルスで世界一周飛行を達成したアンドレ・ボルシュベルク氏は、電動飛行機の実用化の一翼を担っている。現在、電気飛行機で航空業界を変えようと望む企業は世界中にあるが、彼のスタートアップもその一つだ。スイスインフォの取材に対し、「航空業界は今、転換期にあると確信している」と語った。
電動飛行機「ソーラー・インパルス２」で世界一周飛行を達成して９カ月。ボルシュベルク氏は今、新しいミッションに挑戦している。
このスイス人パイロットは、５人の航空機専門家とともにスタートアップH55社（前身はHanger 55）を立ち上げ、クリーンな航空機（囲み記事参照）の未来に賭けて、現在ヴァレー州ローヌ谷のシオン空港で電動飛行機のテスト飛行を行っている。
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成層圏を目指すソーラー飛行機、スイスで初の試験飛行
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３年の開発期間を経て今月５日、スイス製のソーラー飛行機「ソーラーストラトス」がパイエルヌ飛行場を飛び立った。この飛行機は、１２年にソーラーボートで世界一周を達成したクリーンテクノロジーの推進者・冒険家のラファエル・ドムジャンさんが考案したもの。１８年には自らの操縦で成層圏飛行を目指す。ドムジャンさんにインタビューした。
ソーラーストラトス（Solar Stratos）は２人乗りの飛行機で、翼の表面積のうちの２２平方メートルにソーラーパネルが取り付けられている。ロール（左右の傾き）やスピードを徐々に上げる一連のテストの後に５日、テストパイロットのダミアン・ヒシアーさんの操縦で高度３００メートルを飛ぶ初の試験飛行が行われた。
「僕もチームも全員、喜びに沸き立っている。しかし、同時に少し心配もしている。なぜなら、過去３年間にやってきたことの全てがうまく機能するかどうか今、試されるからだ」と、ドムジャンさん（４４歳）は試験飛行の直前に話した 。
このスイス人冒険家は、１８年の終わりには高度２５キロメートルの成層圏での飛行を計画している。もしこれが成功すれば、電気エンジンを備えたソーラー飛行機の世界記録を作り上げることになる。
ハードルを跳び越えて
だがその前に、ドムジャンさんはいくつかのハードルを跳び超えなくてはならない。１５歳でグライダーを操縦した経験はあるが、この小型実験飛行機を操縦するためには、フライトシュミレーターを使ってたくさんのことを学ばなければならない。
ステップ・バイ・ステップではあるが、この夏にはまず中程度の高度を飛行してみるつもりだという。次いで今年の終わりには、ソーラー・インパルスの操縦士、アンドレ・ボルシュベルクさんが１０年に出した「有人ソーラー飛行機での高度９２３５メートルの飛行」という世界記録を打ち破るつもりだ。
ソーラー・インパルスが世界一周飛行を終了したのは昨年の７月。それからわずか１０カ月後に、もう一つの超小型のソーラー飛行機がスイスの、しかも同じフランス語圏で誕生しようとしている。
ソーラー・インパルスに影響を受け
スイスは日本の九州ほどの大きさの小さな国。 ソーラー・インパルスのもう一人の操縦士でヴォー州ローザンヌに住むベルトラン・ピカールさんと、隣州ヌーシャテルに住むドムジャンさんは、当然ながら友人だ。だから、この１７年末の記録更新の旅には、二つある操縦席の一つにピカールさんを招待するつもりだ。
ピカールさんの家は、 代々知られた裕福な冒険家・発明家の家系だ。一方ドムジャンさんの家はどちらかといえば「平凡」で、両親はソーシャルワーカーだった。こんなドムジャンさんにとって、ピカールさんからの影響は多大だった。「ソーラー・インパルスが誕生するまでは、太陽光発電で何かの企画や冒険をすることは考えてもいなかった。０３年にベルトランがソーラー飛行機での世界一周計画を打ち出したとき、その情熱が僕に伝染したのだ」
方向転換
ドムジャンさんほど、極端に人生の方向転換をした人はあまりいないかもしれない。今はクリーンテクノロジーの推進者・冒険家だが、以前は技術系の仕事や医療補助員、山のガイドなどをしていた。
前述のように０３年のソーラー・インパルス計画発表が転換のきっかけとなったドムジャンさんは、同じ年に、両親の家の屋根にソーラーパネルを取り付け、次いでウェブ上でソーラーパネル設置を支援する会社を設立。その後、１２年にソーラーパネルを取り付けたカタマランの船「トゥラノール・プラネットソーラー」で世界一周の旅を達成した。
このように、ソーラー・インパルスはドムジャンさんの人生を変える契機になったが、自分のソーラー飛行機を作る際にも多くの教訓を与えてくれている。「ソーラーストラトスの製作では、大きさが問題の要になると思った。機体が大きいとその製作やメンテナンスに多くのスタッフが必要で、そのスタッフの経費がかさむからだ」。実際のところ、ソーラー・インパルス計画が 約１億７２００万フラン（約１９４億円）だったのに対し、ソーラーストラトスは１千万フラン（約１１億円）に過ぎない。
また、ソーラー・インパルス２の機体の長さが２２メートルで翼幅が７２メートルなのに対し、ソーラーストラトスは機体８.５メートル、翼幅２４.８メートルと半分以下。重さに至っては、前者が２３００キログラムなのに対して後者はわずか３５０キログラムだ。
さらに軽量化
このように軽量で小型のソーラーストラトスだが、まだまだ改良すべき点が残っている。例えば、毎時２０キロワットのリチウムイオン電池だ。これは、ほぼ５０馬力に相当する二つの１９キロワットのエンジン（小型のモーターバイク程度）の電源になる。
だが、このオーストリアのKleisel Electric社によって開発された電池が、成層圏の氷点下７０度の凍りつくような寒さの中でどう機能するかは、まだはっきりとしていない。
「電池は大きな挑戦になる」とドムジャンさんも認める。「今年末の記録更新飛行のための電池は、正直なところまだ完成していない。一番軽くて、しかも効率の良い電池を入手することは大きな挑戦になる。また、高度飛行のためのプロペラも新しく製作しなくてはならない」
確かに、２人のパイロットの体重も含め「軽量化」が一番の課題だ。「飛行前に、僕がたとえ１０キロ痩せたとしても問題は残る」とドムジャンさんは笑う。
限界に挑戦
軽量化は、ソーラーパネルでも重視された。ソーラーストラトスのパネルは、Sunpower社の製作で、ソーラー・インパルスにもトゥラノール・プラネットソーラーにも使用されたものだ。
このソーラーストラトスのわずか２０キログラムのソーラーパネルは、ヌーシャテルにあるCSEM電子工学・マイクロテクノロジー研究センターでさらに改良された。 「飛行機を軽くするため、ソーラーパネルも軽くする必要があった。そして１平方メートルあたり１キログラムになるまで減量できた。現在市場に出ているソーラーパネルより１０倍も軽くなった」とドムジャンさんは言う。
電池やソーラーパネルの軽量化を推し進めた後、機体そのものの軽量化はこれ以上望めないと考えたドムジャンさんは、 飛行中に太陽光電力を使う超軽量の「宇宙服」を身に着けることにした。これももう一つの「世界新記録」になることだろう。
この宇宙服は、ロシアのZvezda社の製作だ。同社は、世界初の有人宇宙飛行士、ユーリイ・ガガーリンや世界で初めて宇宙遊泳を行なったアレクセイ・レオーノフの宇宙服を作っている。
だが、こうした宇宙服を身に着けて狭いコックピットの中で飛行機の操縦を続けるには、特別な訓練が必要になるだろうとドムジャンさんは付け加える。
こうした記録的なチャレンジに挑みながらも、冷静さを失わないこの控えめな冒険家は、こう結んだ。「解決すべき問題にステップ・バイ・ステップで挑んでいるので、あまり心配はしていない。チームにも恵まれているし、もちろん細心の注意も払ってもいる。ソーラーストラトスにはパラシュートを備えてないので、（バックアップとしての）プランBは存在しない。それに、もしリスクがなければ、それは冒険ではない」成層圏でのソーラー飛行
ソーラーストラトスのチームは、成層圏に行って帰ってくる時間を５.５時間と見ている。成層圏に到達するのに２.５時間かかり、１５分間そこに留まって太陽光や星の光などを眺めた後、３時間かけて地球に戻ってくる。
ドムジャンさんの広範囲に渡る目的の一つであるソーラー飛行は、「今日、ソーラー発電で驚くようなことが可能になる」を実証することにある。
もし今回のソーラー飛行が成功すれば、次はZero2Infinity社やWorld View社のような会社と提携し、より大きな機体の商用機の開発を考えているとドムジャンさんは話している。
もう一つの計画は、サテライトに取って代わる、ないしはサテライトをサポートするために成層圏用のソーラードローンを開発することだ。こうしたドローンは現在、フェイスブック社やグーグル社 によっても開発されている。
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