個人飛行の夢からの報告 個人飛行の夢からの報告

個人飛行の夢からの報告

個人飛行の夢からの報告

「新しい4ストロークエンジンを取り付けたら、そのモーターにガソリンを注いで火をつけるつもりです。」

発明家でプロモーター、そして個人用飛行マシン製作の夢を熱心に追い求めるエルウッド・ノリス氏は、彼が「我が子」と呼ぶ機械を動かす気まぐれなイタリア製2ストロークエンジンについて冗談を飛ばしている。今のところ、彼の愛機は飛べない。2002年頃の実験飛行は、キャブレターの故障で飛行不能になっている。正式にはエアスクーターと呼ばれるこの機体は、バージニア州ニューポートニューズ近郊の、手荒く刈り込まれた干し草畑の端に、大きな赤いゴム製のポンツーンの上に、いささか不格好に置かれている。ノリス氏の機体はオープンコックピットの双ローター式超軽量ヘリコプターで、本日、本誌のために企画された初のデモンストレーション飛行を行う予定だ。この不具合は恥ずかしいものだが、ノリス氏はそれほど動揺していない。エアスクーターは必ず飛ぶと彼は約束する。そして実際、デモが終わる前に、その潜在能力が明らかになるだろう。これは、アマチュアが気軽に使用できる、頑丈で大量販売可能な飛行機械に最も近いものだ。

キティホークから100年も経った今、個人飛行の夢について語られることがあるだろうか?オットー・リリエンタール、ライト兄弟、グレン・カーティス、チャールズ・リンドバーグ、アメリア・イアハート、ウィリアム・リア、そして他のすべての航空のパイオニアたちは、その夢を諦めなかったのだろうか?その答えは、エアスクーターとその類似品、つまり何十年も前に登場した飛行機械のクラスは、ライト兄弟の飛行科学を家庭に持ち込み、飼い慣らし、クライスラーが自社のミニバンについて述べたように「ガレージに収まる」ようにした、郊外版の続編のようなものだ。このアイデアは第二次世界大戦後の楽観的な時代に勢いを増し、かつて自動車が約束したように、普通の人々に個人の力と冒険を約束するため、今でも魅力的である。自動車が郊外への行き来の道路でしばしば渋滞する今、自動車の上を飛ぶ機械は、二次元的なアスファルトの暴政からの解放を示唆している。それは壮大なビジョンであり、空想ではあるが、非常に魅力的である。

飛行機は実際にはそのような未来を約束していませんでした。しかし、ヘリコプターの開発はそれを約束したかに見えました。エドウィン・ティールは、シコルスキー社製のシングルローター・ヘリコプターが初飛行する4年前、約70年前に本誌でこう推測しました。「オフィスビルの屋根にハニカム構造のセルを取り付け、そこに作業員のヘリコプターを収容し、朝には各ヘリコプターがそれぞれの区画に降下し、夜になるとそこからまっすぐ上昇する。空中シャトル路線が人口密集地と空港、そして郊外を結ぶ。これらは決して空想的な構想ではない。……この記事を書いている今、イギリスからの電報が劇的な進歩を伝えている。」

夢を真に実現するには、個人用飛行機械は、たとえ最小の超軽量飛行機であっても滑走路や湖に頼るのではなく、垂直に離着陸できなければなりません。従来のヘリコプターでは不可能なSUVのように操縦が容易でなければなりません。そして、中流階級の自動車所有者、つまり典型的なアメリカの夢想家が購入し維持できるほど安価でなければなりません。セスナや小型のベルヘリコプターよりもはるかに安価です。

もちろん、自作ヘリコプターやジャイロコプター(動力のない頭上ローターを備えた航空機)は既に存在しており、機械に興味のある愛好家が操縦する、扱いにくい航空機群を構成しています。Popular Rotorcraft Association(PROC)は、30州とその他5カ国に支部を持っています。しかし、こうした航空機は、飛行が難しすぎたり、メンテナンスに時間がかかりすぎたりするため、大量生産や普及には適していません。

ここでノリスが登場する。小型飛行機のパイロットだったノリスは、リニアトラッキング蓄音機、ソノグラムの前身、携帯電話のイヤホンの最初のプロトタイプなど、一連の発明を成し遂げた後、個人用飛行機に目を向けた。「私が会った人は皆、地面から飛び立ち、重力に逆らうことを夢見ているようだ」と彼は言う。ノリスによると、ネバダ州ヘンダーソンに拠点を置くエアスクーター社は、2003年初頭までに最初の量産型飛行機を市場に投入する予定で、価格は2万5000ドルから5万ドルになる見込みだ。これは、装備が充実したフォード・エクスプローラーとリンカーン・ナビゲーターの中間の価格帯だ。そして、1時間で操縦を習得できると彼は約束する。

この金額で何が得られるというのか?革張りのシートや豪華な内装はまずない。ノリス氏の試作機「エアスクーター」は、芝生の椅子に見られるようなメッシュ素材のスリングシートと、マウンテンバイクから持ち出したようなハンドルを備えている。ハンドルはマウンテンバイクから持ち出したものだ。垂直に取り付けられたエンジンの上に、2組の細長い同軸ヘリコプターブレードが取り付けられている。2つの同心円状のドライブシャフトに上下に取り付けられており、ブレードは逆方向に回転する。そして、ホワイトウォーターラフトを製造する会社が特別に製造したポンツーンも付いている。

AirScooter が最低限必要なものだけに絞り込まれているように見えるのには理由があります。開発者たちは、超軽量機として認定されることで連邦航空局の規制のほとんどを回避できるよう、重量を 254 ポンド未満に抑えたかったのです。ノリス氏と彼のチームにとって最も重要なのは、この指定により、AirScooter を飛ばすのにパイロット免許は必要ないということです (ただし、他の超軽量機の規則では、速度、高度などに制限があります)。この機械は、1 オンスごとに注意を払って製造されており、1 ポンド半を超える部品はほとんどありません。計器類はほとんどありません。ローター ブレードは、わずか 14 フィートの長さです。驚くべきことに、247 ポンドの AirScooter は、FAA の安全規則で認められている 30 ポンドの 2 つのポンツーンを除けば、多くのオートバイよりも軽量です。つまり、空飛ぶフォード エクスプローラーではなく、空中の ATV を想像してみてください。

左右に進むには、ハンドルを横に切ります。前進または後進するには、ハンドル アセンブリを押し出すか、手前に引きます。これらの直感的な動作により、ヨー パドルまたはローターの位置が調整されます (52 ページの図を参照)。上昇または下降するには、バイクで加速するときと同じように、右手でハンドル バー スロットルをひねります。スロットルは、頭上のブレードの回転数を上げ、機体を高く持ち上げるだけです。これで完了です。ピッチ、ヨー、ロール、すべてきちんと処理されます。フット ペダルや複雑なダイヤルはありません。従来のヘリコプターのコックピットにある 5 つの個別の手と足のコントロールもありません。

しかし、エアスクーターの潜在能力にとって決定的に重要なのは、まだ実証されていない部分、つまり新型エンジンです。これまでのほとんどの個人用航空機の主な問題は、重量を最小限に抑えるために2ストロークエンジンを採用していることです。2ストロークエンジンは騒音が大きく、気まぐれで、汚染物質を大量に排出し、焼き付きやすいという危険な傾向があります。ノリス氏が製作している65馬力の4ストロークエンジンは、重量わずか80ポンドですが、静かで信頼性が高く、メンテナンスが少なく、クリーンで、そして何よりも安全だと彼は言います。アルミニウムとマグネシウムの合金で作られており、内側のセラミックコーティングによって高温での溶解から保護されています。さらに、別のオイルタンクからの加圧分配チューブによって継続的に潤滑されているため、エアスクーターが水平状態にあるときだけでなく、ねじれや旋回などの操作中でもスムーズに作動するはずです。ノリス氏は、4ストロークエンジンがエアスクーターの約束を果たす鍵であることを知っています。コストは大幅に増加したが(彼はこれまでエアスクータープロジェクトに数百万ドルを投じてきた)、彼は4ストロークエンジンの開発を専門とする2つ目の会社、エアロツイン・モーター社を設立した。(本号の印刷時点では、テストは差し迫っていた。ノリスは傑作を約束していた。)

新しいエンジンがなくても、このマシンはただただ座り心地が良い。そしてここニューポートニューズで、安全のためにテザーケーブルで繋がれた状態で操縦する機会を約束された。私は飛行機が大好きだが、パイロットではないので、新しいPCの設定方法を理解するよりも短い時間で垂直離陸機の操縦を習得できるという考えは、非常に魅力的だ。つまり、もちろん、私はAirScooterのターゲット顧客なのだ。しかし今のところは、ただ座っているだけだ。クルーは、この気難しい2ストロークエンジンをうまく制御できないのだ。

「個人飛行はずっと私の夢でした」とベテラン発明家のクレイグ・ベッター氏は語る。「ついにその時が来たのです」。カリフォルニア州カーメル出身のベッター氏は、かの有名なトライアンフ・ハリケーンのような先駆的なオートバイ設計で最もよく知られていますが、ここ数年、実用的な個人用飛行機械を開発するためのコンテスト開催を示唆してきました。優秀な人材を引き付けるために必要だと考えている10万ドルの賞金を出してくれるスポンサーはまだ見つかっていないものの、このアイデアは空虚なポーズではありません。1980年代には、実際の高速道路の走行条件で1ガロンあたり約500マイル(約800キロ)の燃費を達成できるプロトタイプ車両を多数展示する燃費コンテストをスポンサーとして支援しました。新しいコンテストの提案ルールは、ベッター氏の夢を体現していた。「低空を低速で飛行し、墜落してもそれほど大きな被害を受けない機体を作る。これは、地表から高度10フィートまでの空域の制覇を競うコンテストだ」。いわば個人空域とも言えるこの空域では、飛行機は障害物の上空や迂回飛行を行い、悪天候時のみ道路を走行する。晴れた日には、広々とした野原を滑空する。

ベッター氏がこのコンテストに参入すれば、少数の発明家が有力候補となる可能性がある。その多くは、軽量複合材料とコンピュータ支援設計の近年の進歩を活用している。ノリス氏と並んで、元海軍戦闘パイロットのマイケル・モシアー氏が先頭に立っている。モシアー氏が大胆に考案したソロトレックXFV(エクソスケルター飛行体)は、カリフォルニア州サニーベールにある同社のミレニアム・ジェット本社で、数十回の短距離有人飛行を行っている(本誌は昨年10月にソロトレックについて紹介している)。エアスクーターが超軽量の空中ATVだとすれば、モシアー氏のマシン(航続距離150マイル、最高速度80マイルとされている)は、ベルトで固定して飛行する高性能スーパーバイクのようなものだ。

モシャー氏によると、個人飛行への関心は、1965年のジェームズ・ボンド映画『サンダーボール作戦』に登場した、米陸軍が資金提供したロケットパックを見たことがきっかけだったという。ロケット燃料で動くバックパック型のこの装置は、実用的で強力だったが、実用性は極めて低く、約20秒で燃料切れを起こした。

現在のSoloTrekは120馬力のエンジンを搭載し、操縦者の両側にダクト付きのタービンのようなファンが2つ設置され、それぞれ反対方向に回転します。操縦者の両手に握られたジョイスティックは、コンピューター制御の安定システムと通信し、片方が速度を、もう片方が舵を取ります。SoloTrekはコンパクトで露出したブレードがないため、狭いスペースへの着陸も可能です。しかし、内蔵ローターが上下ではなく横に並んでいるため、AirScooterほど安定性に欠ける可能性があります。SoloTrekの2つのファンのフラップの同期がずれると、機体がバランスを崩す可能性があります。

SoloTrekは重量500ポンド(約230kg)で、FAA(連邦航空局)の超軽量機の基準を満たしていないため、操縦にはパイロット免許が必要です。もちろん、購入できる場合の話ですが、複雑な航空電子機器を搭載しているため、価格は10万ドルをはるかに超える可能性があります。モシアー氏は今のところ、この機体を使用するのは民間人ではなく、兵士だと考えています。国防総省から数百万ドルの資金提供を受けているにもかかわらず、資金は慢性的な問題となっていますが、モシアー氏は発明に「時間の150%」を費やしていると語っています。

モシャー氏の情熱は、異端の発明家ポール・モラー氏の情熱に比べれば見劣りする。モラー氏のM400スカイカー(本誌が2000年3月に取り上げた)は、水平に取り付けられた4つのダクテッドファンを搭載し、各ファンは2つのヴァンケル型ロータリーエンジンで駆動され、合計720馬力を発揮する。モラー氏は、このスカイカーがヘリコプターのように離陸し、自動車と同じように飛行し、衛星ベースの全地球測位システムを使用して自動操縦で移動することを考えている。明らかに、彼は個人用飛行機械の完全実現を目指している。彼は、『フィフス・エレメント』などの映画に描かれるような乗り物の実用バージョンを提供するつもりだ。映画では、丸みを帯びた古いシボレー・カプリスに似た都会の飛行機が、目に見えない空中道路を疾走する。問題は、モラー氏が昨年スカイカーが数秒のジャンプをしたと主張しているものの、カリフォルニア州デイビスにある彼の会社以外では、誰もその偉業を目撃していないことだ。このプロジェクトは40年近く、彼のエネルギーと、彼自身と投資家の少なくとも2億ドルの資産を奪ってきた。しかし、彼は信念を失ってはいない。「暗い日々もありました」と彼は言う。「しかし、この技術が必ずや到来すると、私は心の底から信じています。」

ヘリコプターは個人飛行という概念の起源となったかもしれないが、1943年にイゴール・シコルスキーによって完成された後、飛行機よりもはるかに操縦が難しいことが判明し、人々の希望を打ち砕いた。シコルスキー、ベル、ヒューズといった民間ヘリコプターの大手メーカーが採用している主流の設計は、いわゆるシングル・メイン・トルク・システムである。オーバーヘッド・ローターが1つしかない機体では、機体がローターと逆方向に回転する傾向がある。小型の後部ローターは、この回転を抑制し、機体を安定させるために追加された。しかし、このシステム特有の不安定さから、熟練したパイロットでさえも従来のヘリコプターを操縦するのは難しい。操縦には絶え間ない修正、巧みな手足の協調、そして強い集中力が必要となる。さらに、ヘリコプターは複雑な装置であり、パイロットの操縦に合わせてブレードのピッチを変化させる必要がある(エアスクーターのテストパイロット、ジャック・ノーランの言葉を借りれば、「ブレードがヘリコプターを操縦する」)。そして複雑な装置は当然高価です。

解決策は、2つの同等のローターを反対方向に回転させるデュアルローターシステムです。これによりジャイロトルクを打ち消し、正味トルクをゼロにします。これによりテールローターが不要になり、結果として制御が大幅に簡素化されます。ローター自体も、ピッチを固定できるため簡素化されます。ノリスらが採用したこの設計により、パイロットはブレードの回転数を上げるだけで高度を上げたり、機体の重量を移動させてローターの姿勢を変え、操縦したりすることができます。

あまり知られていない日本の発明家、柳沢元氏が考案した小型のGen H-4を考えてみましょう。重量はわずか155ポンド(約73kg)、10馬力の125ccエンジン4基を搭載し、組み立てキットとして約29,900ドルで販売されています。2.5ガロン(約2.5リットル)のガソリンで、最高時速55マイル(約80km/h)で30分間走行できるとされています。なぜこのマシンがノリス氏のAirScooterコンセプトに勝てないのでしょうか?それは、AirScooterはGen H-4と比べて非常に頑丈に見えるからです。小型発電機のようなものに取り付けられた2つの回転ローターからぶら下がり、細長い脚のオフィスチェアのような椅子に座っています。遠くから見ると、操縦者は文字通りズボンの座席で飛んでいるように見えます。

まだ十分ではない、とノリスは言う。「エアスクーターは、必要な部品をすべて組み合わせて、誰でも簡単に購入できる実用的な飛行機械を実現する初めての製品になるだろう。しかも、ほぼメンテナンスフリーで、誰でも簡単に操縦できる」と彼は主張する。「いや、車椅子の人でも操縦できるはずだ」

二重反転プロペラのコンセプトから派生したもう1つの機体は、フライング・プラットフォームと呼ばれる種類の機械です。この設計は1940年代半ば、技術者のチャールズ・ジマーマンが、操縦者がブレードの上に立ち、体の動きで機械を操作すれば頭上のローターの不安定さを克服できるという着想から生まれました。彼はこれを「空飛ぶ靴」コンセプトと呼びました。航空のパイオニアであるスタンレー・ヒラーは、1955年に飛行したこのフライング・プラットフォームのバージョンを作りました。イスラエルの会社であるエアロ・デザイン・アンド・デベロップメントが製造する今日のハミングバードは、現在の典型的な例です。直径7フィート強のこの機械は巨大なツナ缶に似ており、2組の反転プロペラブレードを備え、4つの小さな22馬力のエンジンで駆動します。操縦者は上部の腰の高さのケージの中に立ちます。ハミングバードは約30分間飛行できると言われています。AD&D社は、この機械をキットとしてすぐに約3万ドルで販売したいとしています。重量320ポンド(約135kg)はFAA(連邦航空局)の超軽量機の制限を超えていますが、自作キットはこれらの規制の対象外です。一方、バージニア州ウィリアムズバーグのパフォーマンス・アビエーション・マニュファクチャリング・グループは、同様の飛行プラットフォーム設計である「Individual Lifting Vehicle(個人用揚力機)」の5万500ドル(約400万円)のキットの注文をすでに受け付けています。同社によると、牧場主が牛の追跡に使用したり(個人用牧場機械、エアロホース)、入国管理当局が国境警備に使用したりすることが可能とのことです。

そして、こうして話は進む。このアイデアの反復には終わりがない。元ボーイング社のイスラエル人エンジニア、ラフィ・ヨエリ氏は、テルアビブの自宅リビングルームに、シティホークと呼ばれる機体の重さ1200ポンド(約540kg)の試作機を所有している。2人乗りで、ツインガスエンジンと幅6フィート(約1.8メートル)の内蔵ファン2基(巨大なサンダルのような形状の機体に前後に2基ずつ)を搭載し、300枚のフラップからなるコンピューター制御システムで操縦士の指示(あるいは、シティホークが実際に飛行するならば、操縦士の意志)を伝達する。

ここで少し立ち止まって考えてみてください。シティホーク、エアスクーター、ソロトレック、スカイカーで個人用空域が埋め尽くされるところを想像してみてください。そんなことが可能でしょうか? 郊外ではまずあり得ません。FAA の広報担当者、ポール タケモト氏は、超軽量航空機の規則であるパー​​ト 103 の細則で、パイロットは常に地面が見える程度に低く飛行することが求められており、さらに重要な点として、混雑したエリア、管制空域、さらには多くの人が集まる可能性のあるオープンエリアの上空を飛行することが禁じられていると指摘しています。さらに、個人用飛行機の販売が本格的に普及することになれば、FAA が追加の監視を行うのは間違いありません。「必要だと感じたら、これらの規則をもう一度見直すことを躊躇しません」とタケモト氏はかなり控えめに述べています。

多数の「低速」機がアスファルトの渋滞を打破する姿を思い描くクレイグ・ベッター氏でさえ、2つの重大な安全上の問題を認識している。まず、「ナイフの刃」のように回転するプロペラの問題だ。設計者は「離陸前に子供が近づいて触れても怪我をしない」ようにこれらの機体を設計しなければならないとベッター氏は言う。次に、ベッター氏が「デッドマンゾーン」と呼ぶ問題がある。これらの機体の多くが運用される高度12~350フィートは、落下でパイロットが死亡するほどの高さであり、従来のパラシュートでは作動しない。ベッター氏は、新たな脱出装置が必要になると指摘する。

最初に市場に出る個人用飛行機械は、街へとゆっくりと近づいてくるエクスペディションの上を疾走する空飛ぶ車ではないだろう。むしろ、何もない田園地帯を駆け抜ける空中ATVになるだろう。楽しくて頼りになるおもちゃで、そこそこのボートと変わらない値段で、最新のジェットスキーを試して本物の空を飛びたいと願う男女に、空のスリルを届けてくれるだろう。

バージニア州の干し草畑では、エアスクーターの主任エンジニアの一人、アート・フェルプスが、不調の2ストロークエンジンに、間に合わせの新型デュアルキャブレターシステムを後付けした。一方、黒いジャンプスーツに身を包んだ元レーシングドライバーのエアスクーターのテストパイロット、ノーランが抜き取り検査を行っている。彼は、ローターが動いている際に角運動量によって安定するまで、ローターの揺れを抑えるティーターストップと呼ばれる機構を検査する。さらに、ローターのベルトドライブもテストする。タコメーターへの配線が緩んでいるのを発見し、フェルプスと便利なポケットナイフを使って、それを元の位置に戻した。

ようやく準備が整い、ノーランはスリングシートに飛び乗り、右手首をバイクのようなスロットルでひねり、エンジンがようやく始動すると、優雅に垂直離陸する。彼はハチドリのように広い野原を周回し、空中で停止し、ホバリングし、機体を意のままに回転させ、地面から約 10 フィートの高さで快適に数周してから、小さなセメントの舗装道路に優雅に着陸する。この見事な低高度飛行で、AirScooter の可能性と魅力は紛れもない。機体は飛ぶが (ヘリコプターのもう 1 つの問題である) 騒音はするし、信じられないほど使いやすそうに見える。ノーランのテスト走行に続いて、チーム メンバーが現場に持ってきた小さな南北戦争のレプリカから儀式の大砲が一斉に発射され、歓声と心のこもったハイタッチが続いた。

ノーランはその後数時間かけて短いデモ飛行を数回行う。その後、飛行場を一周して、カメラマンにAirScooterを下から撮影してもらおうとした。ところが、エンジン始動時にピンがエンジン内部で折れてしまい、再び大幅な遅延が発生してしまった。チームは修理のためにエンジンを再び開ける必要が生じた。フェルプスが言うように、開発の現段階では「アンクアンク」(未知の未知)を制御することは事実上不可能だ。エンジンを修理し終える頃には、もう日が暮れかかっているだろう。「アンクアンクは本当に危険なんだ」とフェルプスは言う。「本当に危険なんだ」

翌日、嵐が吹き荒れ、雷雨、雹、そして強風が吹き荒れた。ずっと夢見ていた係留飛行は叶わなかった。残念ではあるが、正直に言うと、新しい4ストロークエンジンを待つのは悪くない。それでも、ノーランがエアスクーターを操縦し、シンプルな操作でヘリコプターを正確に操縦する様子を見るのは、純粋に楽しかった。バージニア州の干し草畑で、夢は生きている。いつか、これらのスクーターの多くが空を飛ぶ日が来るかもしれない。

セス・シュルマンの著書『Unlocking the Sky: Glenn Hammond Curtiss and the Race to Invent the Airplane』が9月に出版される予定だ。