ヘリコプター
ヘリコプター(helicopter、Hubschrauber)は、回転翼機に分類される航空機の一種。垂直方向の軸に配置したローター(回転翼)をエンジンの力で回転させて揚力を得て、出力やローターの描く面(回転面・円盤面)を変化させることで進行方向への推進力を得たり、ホバリング(空中での停止)を含めて高度を調整したりできる。飛行にはローターで動かす大気の存在が前提となる。
ヘリコプターという名称はギリシャ語のヘリックス (ἕλιξ・螺旋) とプテロン (πτερόν・翼) を語源とする。このヘリックスに由来する接頭辞エリコ (helico-・螺旋の)とプテロンを組み合わせて作られた造語・エリコプテール (hélicoptère) が1861年にギュスターヴ・ポントン・ダメクールによって命名された。この単語が英語ではヘリコプター (helicopter) という形になり、日本語のヘリコプターという表記も英語の発音に由来する。
本来の語源からは不自然な区切り方ではあるが、日本語および英語では「ヘリ(heli)」あるいは「コプター(copter)」と略される場合もある。そのほか、英語ではローターが大気を切る(chop)ことから「チョッパー(chopper)」とも呼ばれる。軍用ヘリが投入された朝鮮戦争時にスラングとして発生し、ベトナム戦争で普及した。
安定して飛行できるヘリコプターが誕生したのは、ナチス・ドイツであったとされる(#歴史を参照)。
発着に滑走路が不要なため、現代においては民生と軍用ヘリコプター(攻撃ヘリコプターなど)を含む幅広い用途で使われている(#用途を参照)。無人ヘリコプターも実用化されているが、安定した飛行がしやすいようにローターを多数(4つや8つなど)備えた無人航空機はドローンに分類されることが多い。
ヘリコプターは、機体の前後方向に垂直な(つまり通常は上下方向の)軸に(複数枚から成る)ローターを配置し、それをエンジンの力で回転させ、ローターの迎角(ピッチ角)と回転面の傾きを調整することによって、揚力を調整したりその運動方向を変えたりする航空機である。主たるローターの数が1つの物(シングルローター)の他に、2つの物(#ツインローターを参照)、3つ以上の物(#マルチローター式を参照)がある。
国土交通省航空局の『耐空性審査要領』 第1部「定義」によれば、ヘリコプターは「重要な揚力を1個以上の回転翼から得る回転翼航空機の1つである」と定義されている。
ヘリコプターには空中のある位置に留まるホバリング(空中停止)や、ホバリング状態から垂直上昇や垂直降下、前方への水平飛行へ移ったり、機体の方向を保ったまま真横や後方や斜め方向に進むといった機動をできる。また比較的狭い場所でも離・着陸できる。
これらの特長から、きわめて広い用途で利用されている。たとえば山岳遭難や海洋遭難での救助活動にも活用され(救助ヘリ)、また災害発生時には(飛行場が無い地域でも)被災者の救助や安全な場所への移送、被災地への救援物資の運搬 等々に用いられ、他にも、離島などに住む患者の病院への移送や救急搬送(ドクターヘリ)、報道機関による空中からの取材(報道ヘリ)、(政府による)要人の移動、都市上空観光(遊覧飛行)、また(米国などでは)企業のエグゼクティブの効率の良い移動手段、森林火災などの空中消火、逃亡する犯人の警察による追跡等々にも利用されている。詳しくは#用途を参照。
軍隊でも、攻撃や偵察、ヘリボーンを含む人員や兵器・物資の輸送、捜索救難、対潜哨戒など多用される。長大な飛行甲板がない軍艦でも艦載機として運用でき、多数のヘリコプターを搭載したヘリ空母もある。
なお、後述するローターヘッドの形式によっては、宙返りなどの曲技飛行ができる機体もある(#曲技飛行を参照)。
ただし、ヘリコプターは固定翼機に比べると、一般に速度が遅く、燃費も悪く、航続距離も短い。一方で、固定翼機のように滑走路を必要とせず、ヘリパッドさえあれば離着陸が可能なので、飛行場と目的地の間の移動時間を含めれば、固定翼機よりヘリコプターの方が迅速に移動できる場合も多い。
また、北米ではヘリコプターの騒音が社会問題になっている。
なおヘリコプターには航空機メーカーが製造・販売する完成品だけでなく、GEN H-4のようなホームビルト機も存在する。
模型、無人機
ラジコンのヘリコプターも、電子ジャイロの小型化・高性能化により複雑な姿勢制御が容易となり、超小型の、掌に載せられるような機体も登場し狭い空間でも飛ばせるようになったので人気も高い。また農薬散布用の小型の遠隔操縦ヘリも長年に渡り多数の農家で実用的に用いられており、さらに自動制御のロボットヘリも登場した。観測用の遠隔操縦小型ヘリもあり、火山の火口の観測など、危険で人を近付けるわけにはいかない場所の画像・映像や諸データの収集に役立ってきた歴史がある。
ヘリコプターの研究は遠く紀元前の中国の竹トンボに始まって、ルネサンス期ヨーロッパにおけるレオナルド・ダ・ヴィンチのスケッチ、さらには18世紀 - 19世紀のジョージ・ケイリーやヤーコプ・デーゲンらの模型を経て、何人かの実験家による蒸気機関を積んだ試作機製作と進められた。実際にパイロットを乗せ、ローターを使って地上を離れたのは20世紀になってからの事である。トーマス・エジソンも燃焼の反動を利用したヘリコプターを研究したが爆発事故が発生し、幸い負傷者は出なかったが研究を打ち切っている。
固定翼機が登場した後、ヘリコプターが実用化されるまでの間にオートジャイロが現れ、回転翼の挙動に関する空気力学や機械工学的な知見が得られた。
1901年にドイツのヘルマン・ガンズヴィントは現在のヘリコプターに相当する動力で回転する回転翼を装備した航空機に2名を乗せて、15秒間の浮上を実演した
1907年にフランスのモーリス・レジェ、ルイ・ブレゲー、ポール・コルニュらが相次いで多少のホバリングに成功した。オーストリア=ハンガリー帝国にて、1917年にPKZ-1という4つのローターを持ったヘリコプターが、1918年にはPKZ-2という同軸反転ローターのヘリコプターがセオドア・フォン・カルマンらによって開発され、それぞれがホバリングに成功した。
安定して飛行できるヘリコプターが最初に飛行したのは、1930年代のナチス・ドイツにおいてで、ハインリヒ・フォッケによりベルリンで開発されたフォッケウルフ Fw61である。アントン・フレットナーもヘリコプターの開発に貢献する。
ロシアから米国へ亡命したイーゴリ・シコールスキイもヘリコプターのパイオニアの一人で単ローター、尾部ローター付という、今日の反トルク・テール・ローター形式の基礎となった、VS-300を1939年に初飛行させた。これの発展型R-4が第二次世界大戦末期にアメリカ軍で用いられたといわれる。
実際に回転翼機で垂直上昇/垂直着陸/空中静止(ホバリング)を得るには重量あたりの出力が小さいレシプロエンジンでは限界があり、十分な実用性能を得るためには軽量で高出力なガスタービンエンジンの採用を待たねばならない。飛行機の発明者オーヴィル・ライトも、1936年の書簡中でヘリコプターは実用的でないとしている。
1951年12月11日、チャールズ・カマンがカマン K-225にボーイング T50ターボシャフトエンジンを搭載した。従来のレシプロエンジンに比べて大幅に向上した。1951年、カマンのK-225は世界初のガスタービンエンジン式ヘリコプターになった。この機体は現在、スミソニアン博物館に保存されている。2年後、1954年3月26日、改良型の海軍のHTK-1は飛行した初の双発タービンヘリコプターになった。1955年にフランスのシュド・エスト SE.3130 (Alouette II) が世界最初に量産されたガスタービンエンジンを搭載した量産ヘリとして登場し、いくつかの世界記録を塗り替えた。これ以降、ジェット・ヘリというヘリコプターの一分野が作られてゆく。
軍事目的では、第二次世界大戦末期に実戦投入され、英領マレー(現マレーシア)での対ゲリラ戦や朝鮮戦争でも利用されているが、その用途は連絡や哨戒、航空救難など補助任務にとどまり、本格的な運用としてはジェット・ヘリが実用化されて以降のベトナム戦争が初めてである。以後、ヘリは航空戦力として必要不可欠な存在となった。
日本では、1903年に歌人・発明家の丸岡桂が制作した人力式の二重反転式ローター「丸岡式人力ヘリコプター(昇空器)」 や、1937年頃に馬淵清一が制作した『馬淵式ヘリコプター』の記録があり、1944年には横浜高等工業学校で広津万里教授が助手や学生の協力を得て、双ローター形式のヘリコプター特殊蝶番レ号を開発した記録がある。1945年には、太平洋戦争で敗れた日本を占領した米進駐軍が使用し日本人を驚かせた記録が残っている。1952年に読売 Y-1や萱場ヘリプレーンや萩原JHXヘリコプターが開発されたが、どれも飛行には至らなかった。全日本空輸の前身である日本ヘリコプター輸送が1952年12月27日に宣伝活動を目的に設立されている。1988年6月20日 - 1991年10月18日まで、シティエアリンクが羽田と成田を結ぶ路線を運航していたが、騒音問題に加えて一般の飛行機に比べ運航コストが高く、航空路線としては不採算で廃止となった。
1995年にゲン・コーポレーションによって1人乗りのH-4の試験飛行が実施された。その他には国内の愛好家が製作したホームビルト機で実際に飛行した例が複数ある。
2017年時点、東邦航空により八丈島 - 御蔵島 - 三宅島 - 伊豆大島 - 利島の往復と、八丈島 - 青ヶ島の往復で東京愛らんどシャトルと名付けられた定期航路が運航されている。これが日本で唯一の定期乗合ヘリコプター航路である。社用機としても一定の需要があり、中小の航空会社では運航を受託するビジネスを展開している。
香港とマカオではこの2点間を結ぶヘリコプターの定期航路(香港エクスプレス航空)があり、かつてこれは世界で唯一のヘリコプターによる国際線の定期航路であったが、どちらも中国に返還されたため、現在では(出入境にパスポートが必要ではあるものの)国内便として運航されている。その他、利用客の多い定期路線としてはモナコ - ニース(フランス)間やバンクーバー - ビクトリア間などがある。
2021年にはアメリカ航空宇宙局(NASA)が火星に送り込んだ無人ヘリコプター「インジェニュイティ」(Ingenuity)が飛行を成功させ、地球の大気より遥かに希薄な火星の大気でもヘリコプターが実用可能であることを実証した。
ヘリコプターは滑走路を使わず離着陸できるため様々な場所で利用されている。主な用途は人員輸送、貨物輸送、人命救助、報道、遊覧などである。
人員や貨物の輸送では、滑走路のない離島、山間部、石油プラットフォーム、ヘリポートのある都市部のビル屋上への離着陸。
空き地などへの離着陸も可能なため救急搬送用のドクターヘリ、ホバリングも可能なので災害救助用の警察や消防などの防災ヘリコプター、船舶のヘリパッドにも離着陸できるため沿岸警備隊や海上保安庁の巡視船での洋上捜索救難活動にも使用される。
軍事用としては、警戒監視、対潜哨戒機や攻撃機としての用途もある。その他、テレビ局の報道中継用、空撮、農薬散布用の小型機、遊覧飛行用などとしても使われる。
ヘリコプターはその機構の複雑さからか「『機械仕掛けの神」と称される事もあり、航空宇宙工学の一分野としてヘリコプタ工学がある。
機体上部で回転する翼のことで、これが回転翼の名称由来になっている。回転する事により飛行に必要な揚力を得る。また、回転面を傾ける事により、前後左右の飛行が可能となる。エンジンで生み出された動力は、メイン・トランスミッションを介して望ましい回転数まで減速させてからメインロータを300 - 400rpmで回転させて飛行する。また型式や配列により、様々な種類に分類される。
機体尾部にある小さな回転翼。メインローターが回転することで、機体が反作用によって逆回転方向の反作用「反トルク」(逆トルク、アンチ・トルク)を受ける。このままでは、機体が回転して操縦不能となるため、機体尾部に長く伸びた先のテールローターによって横方向に押す力を生み出し、メインローターの回転とは反対方向に回転力を与え、機首方向の安定を図る。また、テールローターの回転翼のブレードの迎え角の角度を調整することにより、それが作る推力を加減することによって機首方向を変化(飛行中に瞬時に反転、引き返す)させるのにも使用される。テールローターはエンジンからメイン・トランスミッションで望ましい回転数まで減速され、テールロータードライブシャフトを介してテール・トランスミッションでさらに回転数を減速した後に駆動されており、1,300-2,100rpm程度の回転数で常に回っている。型式や配列によっていくつかの種類がある(後述)。
スワッシュプレート(Swashplate)とは、コレクティブピッチ・レバーまたはサイクリックピッチ・スティックの操作(後述)をメインローターのブレードに、ラダーペダルの操作(後述)をテールローターのブレードに伝達する機構である。ローター・マストと共に回転している側のスワッシュプレートと機体側に固定されローター・マストとは回転せず操縦装置と繋がっている側のスワッシュプレートで構成されており、両者はベアリングを介して結合している。機体側の操縦装置のリング機構とローター側のブレードとの間に設けられており、メインローターでは、ローターヘッドの下部にあるメインローターシャフトに、テールローターでは機体後方のテールブームから横に伸びるテイルローターシャフトに取付けられている。実際の操作の伝達は、まず操縦装置と繋がっているリング機構からスワッシュプレートに伝達され、そこからピッチリングとピッチアームを介してブレードに伝達されることで、ブレードの迎え角の変化を伝達できるようになっている。
ヘリコプターが前進飛行状態にあるとき、ブレードを識別するために用いられる。前進ブレードとはローターの回転によりヘリコプターの進行方向に前進するブレードをいい、後退ブレードとはローターの回転によりヘリコプターの進行方向と反対の方向に動くブレードをいう。
ヘリコプターでは通常はメインローターの回転翼断面形状を指すが、テールローターにも翼型はある。主に空気力学的に効率良く揚力を得るための形状となる。
エンジンの駆動パワーを一方向へしか伝えない機構である(フリーホイールを備えた一般的な自転車のペダルに似ている)。ヘリコプターは飛行中エンジンが停止しても、正しい手順に従えばローターを回転させ続け穏やかに地面に降りることができる。しかしこの時エンジンとローターが固定ギア自転車のペダル如く固定されていると、停止したエンジンが逆に抵抗になってしまう。これを防ぐためフリーホイールクラッチが搭載されている(ただし、それが仇となりエンジンが停止することがある)。フリーホイールクラッチにはローラー型とスプラグ型があり、エンジンからのインプットシャフトとメイン・トランスミッションの間に装備される。構造としては、エンジン側の外輪とトランスミッション側の内輪とが、同じ方向に回転する場合には動力が伝達されるが、エンジン側が故障や出力の減少などで回転数が減少して、エンジン側の外輪の回転がメイン・トランスミッション側の内輪の回転より遅くなった場合には、動力の伝達が解除される仕組みとなっている。
ヘリコプターのメインローターは非常に重いため、飛行機のようにスターターでプロペラごとエンジンを回転させ始動させることは出来ない。そこで、エンジン始動時でのエンジン回転数が低い時では、エンジンとメイン・トランスミッションを切り離しておき、エンジン回転数を大きくすると、エンジン出力をメイン・トランスミッションに伝えるクラッチである。ピストンエンジンで駆動されるヘリコプタに搭載されており、構造としては、エンジンと結合されたクラッチスパイダーに取付けられたクラッチシューが、遠心力により外側に押出されてメイン・トランスミッション側の遠心クラッチドラムに固着することで動力伝達を行う仕組みとなっている。
略称でCPとも表す。メインローターまたはテールローターのブレードの迎角を同時に変化させることにより、上下方向のまたは左右方向の揚力を同時変化させる事を言う(例として竹とんぼは迎角を変化させられないので、回転が高速であればあるほど高く上昇する)。これにより、上下方向や左右方向の操縦を行う事ができる。メインローターではコレクティブピッチ・レバーでこの制御を行い、テールローターでは操縦席下部の左右にあるペダルで行う。
周期的にメインローターのブレードの迎角を変化させる事により、ロータの回転面の揚力の方向を変える事を言う。コレクティブピッチが同時に迎え角を変化させるのに対し、回転のある一点で迎え角を変化させる。この事で、回転面を任意の方向に傾ける事ができる。また、速度が増すに従い、揚力の左右不均衡が生じるのでこれを打ち消すために、回転のある一点で周期的に迎え角を変化させる事をいう(#飛行速度の限界を参照)。操縦桿(サイクリック・ピッチ・スティック)でこの制御を行う。
翼型の翼弦線(コードライン)と相対風によって形成される鋭角をいう。前進や後退といった水平飛行中には、メインローターブレードは回転に伴って迎角が逐次変えられる。
翼型の翼弦と機体の縦軸によって形成される鋭角をいう。ほとんどのヘリコプターにおいてこの角度は機体が水平飛行の場合連続して変化する。それぞれのブレードは回転サイクルを行いながら、ある範囲のその角度に変化する。
地上から見てヘリコプターが空中の一点に留まっている状態とその能力を指す。この状態は前後、上下、機首方向の全てにおいての対地速度がゼロの状態である。風がある場合にはそれに対応した操作が求められ、対気速度が生じる。この飛行方法により、救難活動や物資の吊上げなど多彩な運用が可能である。特に強風下での救難活動や、高度が高い山岳地(4000 - 5000m位が限界)などでのホバリングは、空気密度が低いため揚力を得るのが困難で、高度な操縦技量が要求される。したがってエベレスト山などの高山にはヘリコプターでの支援は望めない。
IGE、OGE
メインローターに吹き降ろされた空気がメインローターと地面の間で圧縮され、少ない揚力でホバリングできる。IGE は地面効果内の意味、OGE は地面効果外の意味である。IGEは気流が乱れるため、機体が安定しにくく、OGEはメインローターの直径の半分以上の高さでなくなる。
トランスレーショナルリフト(転移揚力)
ホバリングの最中に前進操作を行い、ローター面に空気流入量が増え揚力が増す。前方からある程度風が吹いている場合はホバリングを行っている間でも揚力を受けているため、サイクリックを前方操作して機首が上がらないように抑えて対気速度を増して加速・上昇する。
トランスバースフローエフェクト(貫流速効果)
ブレードの先端付近では空気は下方向よりもむしろ渦状に流れる。前方から風が吹いている場合、この渦を流れる量が変化し、揚力に不均衡が生じる。それ以外にも、風によりメインローターの角速度が前方と後方で異なり揚力に不均衡が生じる。これらの不均衡や、渦状の空気の流れの変化によるジャイロ効果の結果、機体が左右に傾いたり機首の方向が変化したりする。
セットリングウィズパワー(ボルテックスリングステート)
対気速度が少ない、または背風の時に垂直に降下するローターで作り出した空気の中にローターが入って揚力が下がり急降下する。コレクティブを下げたり、サイクリックの前方操作で回避する。
オートローテーション(自由回転飛行)
エンジンが停止しても降下を続けることでメインローターを回転させ、安全に降下飛行を続ける状態をいう。旋回や降下率をある程度制御できるので、安全に着陸できる。これにより、エンジン停止などの緊急事態の際、地上の一点に着陸させることが可能。固定翼機(通常離着陸機)が長大な着陸場所を必要とするのに対し、広い着陸場所を必要としないので、運用上非常に都合がよい。しかし、この状態での着陸は、極めて高度な操縦技量が要求される。
ヘリコプターの原動機にはレシプロエンジンかターボシャフトエンジンが利用されており、両者ともトランスミッションを介してローターを駆動させる。レシプロエンジンは、燃料消費量が少なく、安価であるが、振動が大きく、出力当たりの重量やエンジン自体の容積が大きい。ターボシャフトエンジンは、振動が小さく、出力当たりの重量やエンジン自体の容積が小さいが、高価であり、燃料消費量が多いが、その問題は技術の進歩により問題ではなくなってきている。下記三種類の他に、回転翼端に取り付けた(ラム)ジェットエンジンなどの噴進機構で回転翼を回転させるチップジェットも過去には試作された。
1980年にシコルスキー人力ヘリコプター賞が設立されたことで、記録挑戦用として個人や大学のチームが人力ヘリコプターを製作するようになった。日本ではYURI-Iなどが飛行に成功している。
エンジン回転数を一定に保ちながら、必要な馬力に応じてエンジンのスロットルを開閉させて出力トルクを増減させるため、コレクティブピッチレバーの位置に連動してエンジンのスロットルが動くようになっており、コレクティブピッチレバーの先端には、コレクティブピッチレバーの位置はそのままにエンジンの回転数だけを修正するスロットルコントロールグリップがあり、グリップを回すことでエンジンのスロットルが動くようになっている。
エンジン自体に、機体側に掛かる負荷に対して常にエンジン回転数を一定に保つ燃料コントロール装置が装備されており、エンジン回転数の制御はエンジンをカットオフからフライトアイドルまでを制御するスロットレバーとフライトアイドルから最大出力までを制御する回転数コントロールレバーにより行われるが、エンジンの種類によっては、これらのレバーを1本のレバーにまとめたものがある。そのため、エンジン回転数を制御するには、コレクティブピッチレバーに連動して回転数コントロールレバーを動かす必要がある。また、コレクティブピッチレバーの先端には、エンジンの回転数を任意に制御できるビーブトリムスイッチがある。
他の動力と同様に、回転数を一定に保ちローターのピッチ角で揚力の制御を行うものもある。マルチコプターなど複数のローターを備えるものは固定ピッチで、各電動機の回転制御のみで揚力や姿勢を制御している。
有人機では電動機を動力とする電動ヘリコプターの試作が行われている。日本では有人搭乗操縦電池電源電動ヘリコプターに対応する航空従事者技能証明などの「航空機の種類についての限定」制度が存在しない。
無人機では小型のマルチコプターが普及しており、趣味、撮影、農薬散布などの用途で使われている。
テールローターを電動ファンに置き換えた実験機も登場している。
メインローターの翼の1枚1枚をブレードと呼ぶ。このブレードは固定翼機での主翼とエレベーターやエルロンの機能を兼ね備えており、進行方向と対気速度、上昇や下降運動中や加減速運動、ブレード自身の回転に対する加減速によって複雑な動きをする。
ブレードはローターヘッド、又はハブと呼ばれる回転軸の取り付け部に取り付けられている。ヘリコプターには全関節型、半関節型、無関節型、ベアリングレス型のローターヘッド形式がある(後述)。
艦載機として設計された機体にはメインローターを折り畳む機構を備えた機種もある。
メインローターの回転方向は、上から見て米国製のヘリコプターでは反時計回り、欧州製では時計回りであることが多い(ドイツ製は反時計回り)。このため、ヘリパイロットが機種転換を行なう場合には異なった回転方向の機種では困難が伴う(トルクに変化があった場合、機体のヨーイング方向が逆になるため)。
また、メインローターの回転方向が逆になることで、テールローターの推力方向(風の吹出し方向)も逆になる。
東京消防庁では、操縦席とホイストの位置関係から、救助活動には時計回りのローターが有利との判断から、フランス製の機材を導入している。これは前出のカップリング効果により、ホバリング時にホイストがある右側へ機体が傾くことで、機長席からホイスト降下地点である直下が目視しやすいからである。
ヘリコプターに使用されるメインローター・ブレードの翼型(ブレードを横から見た断面)は、飛行機の主翼とほぼ同じであるが、ヘリコプター用の翼型には次のような特性が要求されている。
揚抗比(揚力と抗力の比)が大きいこと
ブレードの対気速度が音速に近付くと空気の圧縮性により、衝撃波が発生して抗力が急増するが、この速度ができるだけ高いこと
失速がしにくく、大きな揚力が発生すること
ピッチング・モーメント(翼をねじる力)が小さいこと
ブレードの平面形(ブレードを上から見た形)においては、長方形翼・先端翼・変形翼の3種類があり、製造が容易な長方形翼が主流であるが、抗力や騒音、安定性などに配慮して、翼端の形状を変化させた変形翼が使用される場合がある。また、ブレードの後縁には揚力バランスの調整のためのトリム・タブが取付けられている。
前部には重い木材、後部にはバルサ材のような軽い木材が用いられており、これらを積層接着した合板製としている。外表面は防湿と砂塵などによる損傷を防ぐため、ガラス繊維布が貼られており、前縁にはステンレス鋼などの保護金属板を取り付けている。比較的に製作が容易であり、空力的に洗練された表面の翼型を正確に製作できるが、重量が重くなり、湿気の影響を受け易く、互換性のあるブレードを製作するのが困難である短所がある。
ベル47などの初期のヘリコプターに採用されていたが、1960年代には金属製が普及して使われなくなった。
木製ブレードを製造していた会社の多くは撤退したが、カマン・エアロスペースを子会社に持つカマン・コーポレーションの社長は、素材の変更で仕事の無くなった木工関係の技術者の新たな仕事として、自身も演奏するギターを製造するカマン・ミュージックを設立した。
前縁部にアルミニウム合金、鋼・ステンレス鋼、チタン合金を使用したスパーと呼ばれる部分と後縁部にアルミ合金やチタン合金、繊維強化プラスチック(FRP)を使用したスキンと呼ばれる部分で構成されている。後縁部の翼型を保つため、その内部にアルミ合金の小骨やハニカム・コアなどを入れており、前縁部には、砂塵や雨滴による摩耗や腐食を防止するための、エロージョン・キャップと前縁ウエイトが取付けられている。木製ブレードに比べて高温・高湿や直射日光に対して強く、ねじり剛性が大きく、薄い翼断面の翼型が製作でき、互換性のあるブレードを量産するのが容易などの長所があるが、翼型の形状を変えるなどの複雑な形状のブレードを製作しにくく、アルミ合金・鋼を使用する際には腐食対策が必要なこと、運用中で発生する傷による疲労強度の低下が著しいなどの短所がある。
現在では主流である。
前縁部にガラス繊維一方向材(ロービング)製のスパーと呼ばれる部分と後縁部にハニカム・コアや発泡材製の充填材を内部に充填したガラス繊維布製のスキンと呼ばれる部分で構成されており、前縁部には、砂塵や雨滴による摩耗や腐食を防止するための、エロージョン・キャップが取付けられており、内部には前縁ウエイトが内蔵されている。翼型の形状を変えるなどの複雑な形状のブレードを製作し易やすく、柔軟性に富み、衝撃に強く、腐食が発生せず、疲労強度に優れている長所があるが、剛性が低く、製造での機械化が困難なため、製造コストが高くなる短所がある。
ガラス繊維以外にも、炭素繊維強化炭素複合材料を一部に使用するブレードもある。また新たな複合素材の利用も研究されている。