Regent社の地上効果車両が沿岸旅行を再考する
Regent's Ground-Effect Vehicle Reimagines Coastal Travel (spectrum.ieee.org)
要約
Regent社が開発中の電動地上効果車両(WIG)「Viceroy Seaglider」は、従来のフェリーよりもはるかに高速で、eVTOLよりも運用・規制上の課題が少ない沿岸旅客輸送の新たなソリューションとして注目されています。この車両は、水上を低空飛行することで空気抵抗を減らし、効率的な移動を実現します。すでに有人飛行試験に成功しており、2027年末の商業生産開始を目指しています。
全文翻訳
ソビエト連邦は、1967年に米国のスパイ衛星によって初めて発見された「エクラノプラン」、すなわち「カスピ海モンスター」で地上効果飛行の先駆けとなりました。船と飛行機の中間のようなこの巨大な船体は、ボーイング747よりも長く、水面ぎりぎりを滑るように飛行しました。
ロードアイランド州ナラガンセット湾で、21世紀版の地上効果車両が試験飛行を行っているのを目にするかもしれません。Regent Viceroy Seagliderは、地上効果(Ground Effect)と呼ばれる空力現象を利用した航空機(WIG:Wing-in-Ground effect craft)です。地上効果とは、地面や水面といった地表に近い場所で、機体の翼の下に空気が圧縮されることで揚力が増加し、抵抗が減少する現象であり、高高度飛行に必要な推進力よりもはるかに少ない動力で飛行できます。
ロードアイランド州に拠点を置くRegent Craft社は、このViceroyを、沿岸部の旅客輸送、防衛、貨物輸送のための多用途で持続可能なモビリティソリューションとして推進しています。電動WIGの支持者たちは、運用上の制約や規制上の課題から導入のハードルが高いeVTOL(電動垂直離着陸機)よりも実用的な代替手段と見なしています。
Viceroyは全長16.8メートルで、9月2日に初めての飛行を行いました。これは、人が搭乗した状態で飛行した最大の電動WIGです。この飛行は、その後の4回の飛行に続き、Regent社のナラガンセット湾にある本社近くで、2人の船長を乗せて30秒間で596メートルを飛行しました。同様の「タイプA」WIGと同様に、Viceroyの最適な飛行高度は翼幅(19.8メートル)の約半分、つまり水面から10メートルです。これより高く飛ぶと、WIGはその空力的な利点を活かせなくなり、安定性を失います。
大衆のための地上効果飛行
Viceroyは「浮上、ハイドロフォイル、飛行」ができるように設計されていると、同社の幹部は述べています。ドック付近ではボートのように航行し、速度が上がるとハイドロフォイルに乗り上げて離陸の準備をします。この機体は、複合材製の翼に取り付けられた12基の電動モーターとプロペラによって駆動されます。船体下部にある約500キロワット時(kWh)のバッテリーパックは、テスラ モデルSセダン5台分に相当します。
同社の34歳のCEO兼共同創業者であるBilly Thalheimer氏は、航空分野でも同様の「テスラ・モーメント」が来ると語っています。「これは地域交通を破壊するでしょう。速く移動したいが、運転するには長すぎ、飛行機に乗っている時間よりも空港にいる時間が長くなるような路線です」とThalheimer氏はインタビューで述べています。
MITで航空宇宙工学を学び、曲技飛行パイロットでもあるThalheimer氏は、同社が大きな可能性を秘めた未開拓の旅行市場を見ていると語っています。「私たちは沿岸部に焦点を当て、地上効果(wing-into-ground effect)という技術を再評価します」と、以前Aurora Flight Sciences(ボーイング傘下)、Blue Origin、Virgin Galacticで働いていたThalheimer氏は述べています。
ハワイ、ナンタケット、カリブ海、地中海などの島々への移動を考えてみてください。そこでは空港が小さかったり、手狭だったり、存在しない場合もあります。あるいは、ドライバーを悩ませる交通渋滞の沿岸ルートですが、飛行するには法外に高価です。ニューヨークからハンプトンズまでのルートがその典型です。同社は、ロッキード・マーティン・ベンチャーズやその他の投資家から3億4000万米ドル以上の資金を調達しています。Regent社は、Seagliderの100億ドルの受注残高を主張しており、商業生産は2027年末に開始される予定です。
高級沿岸旅行会社であるThe Twenty Fiveは、東海岸のルート(当初はフロリダと北東部を中心に)をカバーするために、海運事業者Hornblowerと提携して最大60機のSeagliderを発注しています。
Regent社の多用途な船は、標準的な旅客フェリーの約9倍の速度である時速290キロメートル(時速180マイル)で飛行でき、航続距離は290キロメートルです。Viceroyは、2人の船長に加えて12人の大人と手荷物を運ぶことができ、これはほとんどのプライベートヘリコプターや小型機よりも多いです。窓は大きく、足元のスペースも広いです。最大ペイロードは1,588キログラム(3,500ポンド)とされており、これは例えばArcher Midnight eVTOLの約3.5倍です。Archer Midnight eVTOLは、ほとんどのeVTOLと同様に、乗客数は4名に制限されています。
Regent社は、同社のユニークな飛行機がeVTOLに対してもう一つの利点を持っていると考えています。米国法および国際海洋法の下では、低高度のWIGクラフトは、eVTOLや水上飛行機とは異なり、現在航空機ではなく海上船舶として分類されています。ここでの支持者たちは、WIGはFAA(連邦航空局)ではなく、沿岸警備隊の規制下にあると述べています。これは、WIGが過去数年間eVTOLを規制の limbo に置いている未解決の認証、空域、パイロット訓練の問題を回避できる可能性を示唆しています。しかし、FAAの新しい資金調達法では、同局はWIGの規制監督を確立するために、沿岸警備隊と2年間の協力を行うことが義務付けられています。
高度5,000メートルを巡航する飛行機とは異なり、Viceroyは、船舶の船長資格の中で最も高い等級である認定された船長(master mariner)が、わずかな追加訓練で運用できます。比較すると、免許を持つ航空パイロットは比較的広範で高価な訓練を必要とします。
高度な制御アルゴリズムが飛行を容易にする
ロードアイランド州ノースキングスタウンにあるRegent社の23,700平方メートルの製造プラントで、私はラップアラウンド式のビデオスクリーンを備えた2人乗りのViceroyシミュレーターに乗り込みました。数秒のうちに、私はハワイのマウイ島沖のシミュレートされた港を、ハイドロフォイルを展開していない「Float」モードで、Viceroyの深いV字型の船体を操縦していました。翼端のアウトリガーはフロートとして機能し、横方向の安定性を提供します。
非常に洗練された制御アルゴリズムにより、船長は中央のレバー(速度を管理)とジョイスティック(Viceroyを左右に旋回させる)の2つの主要な操作に集中するだけで済みます。画面上のスイッチを押すと、「Dock」、「Float」、「Foil」、「Fly」の4つの動作モード間のほぼ自動化された移行が解除されます。
「Foil」モードに移行すると、Viceroyは水面から部分的に浮き上がり、アウトリガーがシミュレートされた波の上に上がります。最後に、離陸と、約10メートルの高度での安定した飛行の時間です。フォイル状態から飛行への移行は最も難しい部分です。なぜなら、WIGはボートとしては高速ですが、航空機としては非常に低速(時速60〜84 km/h)だからです。
ソビエト軍用バージョンは、危険な離陸と低高度での扱いの難しさによって部分的に頓挫しました。パイロットは、波への壊滅的な墜落を避けるために、絶えず手動調整を行う必要がありました。実際、オリジナルのソビエト製「KM」エクラノプランは、1980年にパイロットエラーによりカスピ海に墜落しました。死者は出ませんでしたが、そのシーモンスターは1週間後に沈没しました。1991年のソビエト連邦崩壊は、エクラノプランの終焉を告げました。
Thalheimer氏によると、画期的な点の一つは、Viceroyが離陸速度に近づくにつれてハイドロフォイルで滑走できる能力であり、これにより水の抵抗が減少し、乗客はよりスムーズに飛行に移行できます。航空機グレードの冗長性には、電力、コンピューティング、フラップやその他の制御面への接続のための複数のバックアップが含まれています。現代のアビオニクスは、冷戦時代に利用可能だったものと比較して、仮想的な「スター・ウォーズ」のファンタジーであり、ほぼすべてのプロセスを自動化します。シミュレーターでは、私はViceroyがフォイル状態から飛行へと自動的に移行するのを、ほぼ受動的な傍観者として見ていました。Seagliderは、最大1.5メートルの高波に対応できるように設計されています。
一度空中に浮上し、海岸から数キロ離れて、沿岸の船舶交通がまばらになると、カメラやその他のセンサーが、常に航行権を持つ低速の船舶を発見するのに役立ちます。これは良いことです。なぜなら、Viceroyは大型帆船のマストよりも低く、クルーズ船の上部デッキよりもはるかに低く飛行するからです。
Regent社は、米国海兵隊戦闘研究所やその他の投資家から約2000万ドルの契約を受けている、Squire Seagliderと呼ばれる小型の無人WIGもテストしています。Squireは、潜水艦やその他の船舶とのモバイル通信、医療用途などでの使用がデモンストレーションされています。
Thalheimer氏は、安全性、航続距離、実現可能性におけるWIGのもう一つの利点を指摘しています。高高度を飛行する航空機と比較して、Viceroyは緊急空港、あるいはどの空港にも到達するための十分な予備燃料を搭載する必要がありません。必要なのは水だけで、それがどこにあっても構いません。
「常に着陸エリアの上空にいます」とThalheimer氏は述べています。