エアバスのブレンデッドウィング機「マベリック」が空を飛ぶ

1950年代に商業航空旅行が始まって以来、座席のタイト化、飛行の安全性向上、座席背面のスクリーンの増減など、多くの変化がありましたが、飛行機そのものの性質は変わっていません。結局のところ、チューブと翼のデザインは、それなりに効率的で構造的にも堅牢です。他にどんな形状の飛行機が飛ぶのでしょうか？立方体でしょうか？

おそらくそうではないだろう。しかし、1990年代から構想されていたあるアイデアが、エアバスの新たな取り組みによって再び注目を集めている。今週シンガポール航空ショーで、この欧州の航空機メーカーは、現在の単通路ジェット機と比較して燃料消費量を20%削減できるという航空機の小型模型を公開した。「堅牢な革新的制御の検証と実験のための模型航空機」の頭文字をとった「マベリック」は、ブレンデッド・ウィング・ボディの最新モデルだ。

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名前が示すように、三角形のマベリックは翼と胴体の境界を曖昧にしています。翼型設計により、翼だけでなく胴体全体に揚力が生じ、より多くのパワーが遠くまで届き、抗力も低減します。効率向上は通常、エンジンや機体設計の微調整によって1～2%の向上が期待される業界において、20%の向上は計り知れない効果をもたらします。胴体上部にエンジンを配置することで、地上の騒音を低減し、ハイブリッドや電気駆動などの新しい推進システムを搭載できるようになります。乗客にとって、この設計は窓側の座席数を減らす（残念！）一方で、座席配置の選択肢を増やし、より創造的な空間配分を可能にします。

エアバスは2017年に設計プログラムを開始し、全長6.5フィート（約1.8メートル）、翼幅10.5フィート（約3メートル）のマベリックは昨年初飛行を果たしました。ブレンデッド・ウィング・ボディの設計課題は概ね理解されているため、この急速な進歩はそれほど驚くべきことではありません。遠隔操縦式のX-48ハイブリッド・ウィング・ボディは、NASAとボーイングが2012年に共同プロジェクトを終了するまでに100回以上の飛行を達成しました。また、ノースロップB-2爆撃機は30年近く飛行を続けています。

しかし、この設計を商業利用に適したものにすることは、コストや快適性に関する懸念がそれほど切実ではない軍用爆撃機として機能させることとは大きく異なる課題だ。トロント大学の航空力学研究者トーマス・ライスト氏は、機内が広いこの機の構造は、さまざまな与圧要件に対応する必要があると述べる。課題は、重量を増やさず効率を低下させることなく、それを満たすのに十分な強度の機体を作ることだ。安定性も問題だ。「チューブ・アンド・ウィング式の航空機にある水平尾翼と垂直尾翼がなければ、安定して操縦可能な航空機を維持するのは非常に困難です」とライスト氏は言う。B-2は操縦が難しいことで有名で、安全に空中を維持するには絶えずコンピューターによる安定化が必要だ。そのため、エアバス社は操縦性がマベリック計画の最大の関心分野だとしている。

しかし、成功すれば大きな成果が得られる可能性があります。効率向上は主に、空気流にさらされる表面積の割合、つまり空気力学者が「濡れ面積」と呼ぶ面積の増加によってもたらされます。「空気力学的効率は濡れ面積比に比例します」とライスト氏は説明します。この比率が高いほど、揚力を生み出すことと、航空機が空気を切り裂く際に生じる摩擦によって生じる、2つの大きな抗力源を最小限に抑えることができます。

ライスト氏によると、ブレンデッド・ウィング・ボディは主に400人以上の乗客を運ぶ航空機に最適だと考えられてきたという。これは今日では人気のない用途だが、マベリックのような設計は、中央胴体を狭くして濡れ面積比を改善すれば、小型機でもより効率的に使用できる可能性がある。エアバスのモデルは中央胴体が狭くなっているわけではないが、同社は当初、単通路の地域型航空機をターゲットにしていると述べている。

Aviation Week誌によると、エアバスは同機の代替推進源も検討している。その一つに、サフランとダヘルが開発中のエコパルスシステムがある。これは、バッテリーまたは発電・燃料燃焼タービンエンジンで駆動する、左右の翼に3つの電動ローターを搭載するシステムだ。

しかし、民間ジェット機の見直しはそれほど単純ではありません。エンジニアが構造と効率性について承認した後、規制当局、航空会社、その他の関係者は、既存の空港との互換性から避難時間、乗客の受け入れまで、あらゆる観点から機体を評価することになります。

エアバス社によると、現在の実証プログラムは今年中に終了し、その後第2ラウンドの調査を実施する予定だ。当然のことながら、開発の延長や就航時期については何も明らかにされていない。つまり、今のところは古びたチューブと翼しか使えないが、少なくとも窓際の席からの眺めは引き続き楽しめる。

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