コンセプトとプロトタイプ:飛行艇 コンセプトとプロトタイプ:飛行艇

コンセプトとプロトタイプ:飛行艇

コンセプトとプロトタイプ:飛行艇

世界最速のヨット「l'Hydroptère(ハイドロプテール)」の開発チームは、昨年、記録破りの50ノット(時速約58マイル)以上で1海里以上を航行した全長78フィート(約23メートル)のトリマランヨット「l'Hydroptère」を開発しました。そして今、新たなレース記録の樹立を目指し、新たなモデルを開発中です。10人のクルーが乗る「l'Hydroptère Maxi(ハイドロプテール・マキシ)」は、48日8時間以内で世界一周航海を目標としており、昨年3月にフランスのグループマのクルーが記録した現在の最速記録を破ることになります。

マキシ号の船長で、25年間高速ヨットを作り続けているアラン・テボー氏は、スイス連邦工科大学のアドバイザーや航空技術者を含むチームを結成した。ギリシャ語で水と翼を意味する「l'Hydroptère」の名がつけられた「l'Hydroptère」と同様に、マキシ号も船と飛行機の要素を兼ね備える。低速時には、中央の船体とその両側にある2枚の安定船体の上で浮かび、従来のトリマランのように水中を滑るように進む。しかし、高速時には、側面船体の底部に取り付けられた、水中に沈んだヒレのような水中翼が飛行機の翼のように機能し、湾曲した上面に水を押し流して、船体を水面から最大33フィートまで持ち上げる。船体に抵抗がないため、この船は実質的に海を飛んでいるようなものとなる。

記録を破ることは、もちろん乗組員の安全確保も、フォイルと船体の完璧な設計にかかっています。荒天で翼が折れたり、船体が突然水面に叩きつけられたりすれば、船は急降下する可能性があります。「波の中を飛ぶのは危険です」と、主任設計者のジャン=マチュー・ブルジョンは言います。もう一つの大きな課題は、強度をあまり犠牲にすることなく、船を可能な限り軽量化し、浮遊状態と飛行状態の両方で速度と安全性を最大限に高めることです。

テボー氏と彼の研究グループは、今後1年間を「ハイドロプテール・マキシ」の設計に費やし、コンピューターシミュレーターで翼のスケールモデルをテストする予定です。計画通りに進めば、乗組員は早ければ2013年にも出航し、ヨーロッパを出発して大西洋を南下し、南極大陸を周回する可能性があります。

ハイライト

センターボード

風速が低い場合(15ノット未満)、乗組員はセンターボード(図示せず)を展開し、フォイルを水面から上げて、ボートを飛行モードから浮遊モードに切り替えます。

クルーコントロール

ストレスセンサー、GPS、およびロール、ピッチ、速度などの要素を測定する慣性ユニットからのリアルタイム測定を使用して、乗組員は最も効率的な航行のためにボートを調整できます。

横梁

軽量カーボンとチタン製のクロスビームが、中央船体と両側の船体を繋いでいます。水中翼三胴船の設計図は1950年代に遡りますが、複合材料の登場によって初めて、エンジニアたちはマキシ級の大型船を支えるのに十分な強度を持つクロスビームを製作できるようになりました。

フォイル

ほとんどの多胴船レーシングボートのフォイルは抵抗を減らすもののボートを完全に水面から浮かせることはできませんが、Maxi の水中翼はボートを海面から 33 フィートまで浮かせます。

ラターズ

Maxi には、フォイル上で上昇したときにバランスを良くするための 2 つのリア テール ユニットがあります。

ビデオイメージング

チームはビデオカメラを用いて、様々な条件下での帆の挙動、横梁の変形、そしてフォイルが水中にどの程度浸かるかを撮影します。その後、コンピューターモデルを改良し、より過酷な条件下でのボートの挙動を予測します。

ハイドロプテール・マキシのプロトタイプ
ダニエル・シュンパート

ストレステスト

研究者たちは、l'Hydroptère Maxiのプロトタイプにひずみゲージ、加速度計、圧力センサー、回転センサーを装備します。コンピューターシミュレーションでは、これらのデータを用いて設計者がボート全体の挙動を理解し、設計を物理的限界まで推し進めることを可能にします。この例は応力分布を示しています(赤色は圧力によって最も変形する領域を示しています)。