バンクーバーからブリティッシュコロンビア州ビクトリアまで、小型水上飛行機で約30分のフライトです。この短い旅は主に水上を飛行し、高度は概ね1,000～2,500フィート（約350～600メートル）です。これは、ブリティッシュコロンビア州でフロート機を運航するハーバー・エア社が運航する主要路線です。そして将来、すべてが順調に進めば、この路線の乗客は、騒音と汚れ、燃料を大量に消費するエンジンではなく、電動モーターで駆動するシングルプロペラで空を飛ぶ水上飛行機に乗ることになるでしょう。
通常、電気航空と聞くと、ニュースで取り上げられる空飛ぶ機械は従来の飛行機とは全く異なる姿をしています。未来的なヘリコプターのような姿をしていることが多いです。例えば、1月にはボーイング社が8つの電動プロペラを搭載し、垂直離着陸が可能な航空機の試作機を飛行させました。このような電動航空機、あるいはハイブリッド電気航空機はVTOL（垂直離着陸機）と呼ばれます。例えばUberは、こうした空飛ぶタクシーを多数運用し、短距離飛行で人々を目的地まで運ぶことを構想しています。
しかし、ハーバー・エアはこれまでと違うことをしました。デ・ハビランド・ビーバーDHC-2の標準エンジンを取り外し、代わりにmagniX社製の電動エンジンを搭載したのです。そして今週初め、この小型機はブリティッシュコロンビア州で約10分間の完全電気飛行に成功しました。操縦したのは、同航空会社のCEO、グレッグ・マクドゥーガル氏です。
燃料タンクを取り出す
マクドゥーガル氏は1982年にハーバー・エアを設立した。「飛行機が数機と、壮大なアイデアを持っていた」と彼は回想する。当時の事業は「伐採キャンプへの飛行」などに重点を置いていた。80年代半ばには観光業が台頭し、人々を遠方の漁村まで運ぶようになった。そして現在では、ハーバー・エアは人々の日常生活に必要な場所へ運ぶ地域航空会社へと成長した。水上飛行機はフェリーよりも速いからだ。「ブリティッシュ・コロンビアの人々にとって、ハーバー・エアは生活の一部となっている」と彼は言う。
同社はまずこの1機を電気推進機に転換することから始めるが、すべてが順調に進めば、さらに多くの航空機を電動化する予定だ。「世界初の電気航空機の商業運航を目指しています」とマクドゥーガル氏は語る。
彼らの試験機では、通常は燃料が積まれる機体下部にバッテリーが搭載されています。もちろん、バッテリーは従来の燃料ほど遠くまで飛行させることができません。そのため、彼らの目標は、規制で定められた30分間の予備燃料で30分間の飛行を行うことです。
「この技術を軸に全く新しい航空機を開発しているわけではありません」と彼は言う。「実績のある機体を採用し、推進システムだけを変えているのです。」
もちろん、電気飛行機を飛ばすことには、良い面も悪い面も含め、大きなトレードオフが伴います。航続距離の制限に加え、地中の石油から生まれた燃料に比べて、飛行間の充電時間も長くなります。しかし、そのメリットは騒音の低減、トルクの増加、そしてもちろん、飛行機から排出される汚染物質の排出がないことです。
ハーバーエアのパドルジャンパーに搭載される電動モーターを製造するmagniX社のCEO、ロエイ・ガンザールスキー氏は、他の利点についても言及している。モーターはプロペラに直接接続できるため、「従来の内燃機関で必要となる、重くて複雑でメンテナンスの手間がかかるギアボックスが不要になる」とガンザールスキー氏は説明する。この変更により、「機体前部の構造が格段に簡素化される」という。
もう一つの利点は、このモーターが従来のものよりも信頼性が高いという点だ。ガンザールスキー氏によると、この電動モーターには「内部に4つの小型で独立した制御モーターが内蔵されている」という。つまり、エンジンの一部に問題が発生した場合、パイロットはエンジンを部分的に停止させつつ、プロペラを例えば75%の出力で回転させ続けることができる。このような代替機能は、複数のエンジンを搭載した航空機には存在するが、1基のエンジンを搭載した航空機には存在しない。
しかし、バッテリー駆動の飛行機に乗っているとき、避けられない疑問は、電池が切れたらどうなるかということです。
「水上飛行機はどこにでも着陸でき、空港は必要ありません」とハーバー・エアのマクドゥーガル氏は言います。さらに、バッテリーに30分の追加飛行時間を持たせることと、従来の燃料に30分の追加飛行時間を持たせることに違いはないと彼は言います。飛行時間は飛行時間です。（ハーバー・エアは規則により、飛行に最低30分の追加燃料を搭載していますが、場合によってはそれ以上搭載することもあります。）
「規制手続きにおいて証明しなければならないことの一つは、現在の技術と同等、あるいはそれ以上に安全であるということです」とマクドゥーガル氏は付け加えた。「新しい技術なので、厳しく精査されることは間違いありません。」
ミッションを短くする
ハーバー・エアは、この電気ビーバー機による最初の実験飛行の後、2022年に旅客輸送を開始し、さらに多くの航空機を電気推進機に転換できることを期待している。
「完全電気飛行機には多くの課題がありますが、これは興味深い例です」と、MIT航空学教授のR・ジョン・ハンスマン氏は語る。バッテリーのエネルギー密度が低いため、「長距離ミッションを行うのは非常に困難です」。しかし、ハーバー・エアのミッションは短距離だ。
ハンズマン氏は、航空機にバッテリーを搭載することには、それ自体に課題が伴うと述べています。温度やバッテリーの使用履歴は、バッテリーの性能に影響を与える可能性があります。また、液体燃料の残量を測って、所定の飛行時間に必要な残量を確認するのは、目的地に到着するのに十分なバッテリー残量があるかどうかを確認するのと比べれば簡単です。
「30分の追加走行に必要な燃料量を計算するのは実はとても簡単です」と彼は言う。「しかし、バッテリーに30分の追加走行に必要なだけの充電量があるかどうかを判断するのは、それほど簡単ではないことが判明しました。」
もう一つの課題は、バッテリーパックシステムが「熱暴走」に対処できるかどうかを確認することだと彼は言う。セルが過熱して他のセルに熱が広がるのを防ぐ必要があるのだ。「通常はバッテリーセルを分離して対処するが、重量が増加するため、これが課題の一つとなっている」
この記事は4月に初公開されました。同社初の電気飛行成功のニュースを受けて更新されました。
