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デジタライゼーションを用いたeVTOLの空気力学的設計

現在、航空宇宙 / 防衛業界にはイノベーションの大きな波が押し寄せています。新しい推進技術の導入、超音速飛行、アーバン・エア・モビリティやeVTOL機の市場の急成長といった動きを私たちは目にしています。こうした中で、イノベーションと複雑性に対処するためのデジタル・ソリューションの知識こそが、成功と迅速な市場参入の鍵となります。

この記事では、性能と効率を左右するeVTOL機の空気力学的設計とその関連要素を取り上げます。

eVTOL機の空気力学的設計と最大の特色

eVTOL機がいま最も魅力的な航空機のかたちの1つであることは疑う余地がありません。ティルト・ローターとティルト・ウィングのどちらを採用するべきか、あるいは両者を組み合わせるべきなのか、eVTOL機の空気力学的設計で要求される意思決定は無数にあります。この記事では、そのいくつかの例を考えてみます。

空気力学的設計上、決定的な要素としてティルト・ローター、ティルト・ウィングがあります。空気力学的設計は難しいテーマですが、流体力学や熱伝達などさまざまな工学原理を考慮しなくてはなりません。eVTOL機の空気力学的設計は性能、効率、航続距離にも影響するためきわめて重要な課題です。

空気力学的設計そのものが独自のものですが、ヘリコプターも含め従来の航空機は、時代が変わっても見かけも雰囲気も同じように設計されていました。しかし今日の新しいドローンやすべてのUAM車ではかなり変化しています。ティルト・ローターは約20年前に作られたV-22から始まったと思われることが多いのですが、実際は1902年に、フランス系スイス人の兄弟、アンリ・デュフォー氏とアーマン・デュフォー氏が考案しているのです。

彼らは1904年2月に特許を取得し1905年にその成果を公表しました。つまりティルト・ローター氏の概念自体は古いのですが、表舞台に出たのは最近のことと言えます。アーバン・エア・モビリティの場合、企業にとって構成上の目の付け所はたくさんあります。ティルト・ローター、ティルト・ウィング、ローターは4個、6個、8個など、サイズや形がさまざまで、推進型プロペラが付いたものもあり、空気力学的設計には検討の余地が多くあります。そしてeVTOL機の「e」、つまり電気系も重要です。バッテリー容量をうまく利用するためには重量、性能、速度、効率を慎重に調整しなければならず、そこには空気力学の問題が大きく関わることになります。ローターの動力学特性、ホバリングやクルージングといった異なる飛行フェーズへの対応など、どれくらいの高度を飛行するかによっても変わり、地表近くを飛ぶ場合には風や乱気流に対処できるような飛行方式が必要です。つまりeVTOL機の設計には多数の可動部品が必要になります。

企業はさまざまな要因にどう対処し、顧客をどのように支援できるのでしょうか?

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この記事では、性能と効率を左右するeVTOL機の空気力学的設計とその関連要素を取り上げます。

eVTOL機の空気力学的設計と最大の特色

eVTOL機がいま最も魅力的な航空機のかたちの1つであることは疑う余地がありません。ティルト・ローターとティルト・ウィングのどちらを採用するべきか、あるいは両者を組み合わせるべきなのか、eVTOL機の空気力学的設計で要求される意思決定は無数にあります。この記事では、そのいくつかの例を考えてみます。

空気力学的設計上、決定的な要素としてティルト・ローター、ティルト・ウィングがあります。空気力学的設計は難しいテーマですが、流体力学や熱伝達などさまざまな工学原理を考慮しなくてはなりません。eVTOL機の空気力学的設計は性能、効率、航続距離にも影響するためきわめて重要な課題です。

空気力学的設計そのものが独自のものですが、ヘリコプターも含め従来の航空機は、時代が変わっても見かけも雰囲気も同じように設計されていました。しかし今日の新しいドローンやすべてのUAM車ではかなり変化しています。ティルト・ローターは約20年前に作られたV-22から始まったと思われることが多いのですが、実際は1902年に、フランス系スイス人の兄弟、アンリ・デュフォー氏とアーマン・デュフォー氏が考案しているのです。

彼らは1904年2月に特許を取得し1905年にその成果を公表しました。つまりティルト・ローター氏の概念自体は古いのですが、表舞台に出たのは最近のことと言えます。アーバン・エア・モビリティの場合、企業にとって構成上の目の付け所はたくさんあります。ティルト・ローター、ティルト・ウィング、ローターは4個、6個、8個など、サイズや形がさまざまで、推進型プロペラが付いたものもあり、空気力学的設計には検討の余地が多くあります。そしてeVTOL機の「e」、つまり電気系も重要です。バッテリー容量をうまく利用するためには重量、性能、速度、効率を慎重に調整しなければならず、そこには空気力学の問題が大きく関わることになります。ローターの動力学特性、ホバリングやクルージングといった異なる飛行フェーズへの対応など、どれくらいの高度を飛行するかによっても変わり、地表近くを飛ぶ場合には風や乱気流に対処できるような飛行方式が必要です。つまりeVTOL機の設計には多数の可動部品が必要になります。

企業はさまざまな要因にどう対処し、顧客をどのように支援できるのでしょうか?

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