令和の新技術は電動複葉航空機だ（笑）

むかし、初めて飛ばしたR/C機は電動でした。でも、飛行できる時間はほんの数分だけ。大型・高性能化、そして長時間滞空させようとすると、レシプロ・エンジンにする必要がありました。模型のジェットエンジンもあったけど（笑）

エネルギー効率と一言で言っても

いま流行りの「EV自動車」もレシプロ・エンジン車に比べて短い航続距離が問題になっています。これは「充電施設」っていうインフラの問題であると同時に、自動車に積める「電池の大きさ/性能」が「ガソリンタンクの容量/性能」にはるかに及ばない、と言う問題でもあります。

EV自動車は、旧来のバッテリーよりはるかに効率の良いリチウム・イオンバッテリーが実用化されて、やっと「現実のモノ」となってきました。まだまだガソリンや軽油に比べると重量当たりの「エネルギー容量」では見劣りしますけどね。
つまり、言い方を変えると最先端のリチウム・イオンバッテリーですら化石燃料に比べると「エネルギー密度」が低い、って事であります。

と言うワケで、「軽さ」がクルマ以上に絶対的な条件になる航空機では、「電動機」実現のハードルは限りなく高いと思われてきました。もちろんヒトが乗れるヤツの話ですよ。

ボーイング社は電動航空機開発にあたって「パートナーは日本以外に無い」と言っておりまして、わが国の技術力、判る奴は判ってるんだねぇ…と。しかししかし、であります。

反日的経済報道がご自慢の「東洋経済」などは、知ってか知らずか？ノルウェイが電動航空機の先進国だぁ！とか言って次のような記事を書きくさるのであります。

2040年までにノルウェイの国内路線に就航する航空機を全て電動化する方針を発表した、日本は遅れている、等としたうえで…

（「日本人が知らない航空機電動化と言う新潮流」という記事より抜粋）

アビノールは2030年までに空港での燃料供給の30％をバイオ燃料にする目標も打ち出している。電気航空機では、ハイブリッド機が先行する見通しで、「われわれのハイブリッドソリューションとしては、ジェット燃料かガソリンか、あるいは水素（燃料電池）の供給か、まだ決まっていない」とファルクペテルセン氏は言う。

気になるのは、こうした流れに対する日本企業の動向だ。アビノールは、パナソニックやトヨタ自動車はバッテリー分野で期待しているというが、より航空機に近いところでは日本企業の名は聞かれなかった。考えてみれば、三菱重工業が社運をかけて開発する短距離小型航空機「MRJ」はジェットエンジンだ。世界最先端の環境立国ノルウェーと比べるのは酷かもしれないが、彼我の差を感じざるを得ない。

文中の「アビノール」ってのはノルウェイ国内の空港を一体運用する国営企業なんだそうです。儂も日本人じゃけど、航空機電動化の流れくらい知っとるわ！この掘り下げの足らぬ記事を書きやがった記者よりもな。

糞記者め、上の引用と比べて見ろ、ってんだ。だいたい、アビノール社が飛ばしてる電動航空機「アルファ・エレクトロ」なんて、二人（80キログラムまでの一人当たり重量制限付き）乗り・航続距離130キロメートルの玩具だぜ。ラグビー日本代表候補ならフミさんと日和佐クンしか乗れねえじゃん（日和佐、良いよ。彼は神戸に行って別人になったね）。

MRJと比べるのが冗談だと気づけよな。

それでも「純電動飛行機」には大きいメリットがあります。それは運行に関する費用です。

EV（電気自動車）の電気代が、ガソリン車のガソリン代よりはるかに安いのはご存じでしょう。クソ高いガソリン税を除いても、です。
航空機の積むレシプロ・エンジンは、「アブガス」と言われる航空用ガソリンを用います（低性能のエンジンでは普通のガソリンを使えるものもあるようです）。アブガスの価格は自動車用の倍以上になるそうですから、電気飛行機の動力費用の優位性は電気自動車のソレよりもさらに大きいのです。
高度を下げる時には、プロペラを風車のように廻して発電できますし。Me163の機首にもついてましたよね（笑）。
EVが、減速の際にスピードを電力に変換できる「回生ブレーキ」を備えているのと同じ理屈です。
さらにモーターはエンジンよりメンテナンス性が良いので整備の手間も省け、費用が安上がりです。

ちょっと道草して空飛ぶクルマ

一般的な航空機に比べて、小型で少人数を短い距離を運ぶ…と言うと、いわゆる「空飛ぶクルマ」を思い浮かべちゃいますね。トヨタ自動車や経済産業省が参加する官民協議会ができたりしています。
基本的には多ロータータイプの電動ヘリコプター（いわゆるドローンですね、ヒトが乗るけど）が想定されています。有翼航空機よりも俊敏な動きが要求されるので、応答性の良い電動モーターが有利ですし、経費の面でも今まで見たように電気が優位ですから。

となりますと、「小型純電動航空機」と同じように軽量のモーターと電池が「空飛ぶクルマ」実現のカギになりそうです。言い換えますと、「小型純電動航空機」開発の延長線上に空飛ぶクルマの実現がある、と考えて良いみたいです。

「空飛ぶクルマ」は4人程の乗員を考えているようですので、JAXAの実験機や「Extra330LE」と比べて重量が大きくなるでしょう。そもそも、主翼で揚力を稼ぐわけには行きませんから、たくさんのローターをぶん回す電力はいっぱい必要ですし。

電動旅客機の難しさ

「趣味で飛ぶ」人を除いて、小型しかできない「純電動」では実用的な航空機とは言えません。少なくても数十人、百人単位のパッセンジャーを太平洋を越えて運べなきゃ、商業的にも「大」成功はしないでしょうし。
それを実現できるパワーユニットが出来れば、待望の「軍用電動機」も視野に入ってこようってモノであります（笑）待ってるのは複葉好きの儂だけか…これについては後半でマッタリと語らせて頂く予定。

JAXAの試験機が60キロワット（約80馬力）だった事はお話しいたしました。それよりも高速を狙っている「Extra330LE」でも260キロワット（約350馬力）ほどの出力のようなんです。
小さければ（さらに固定翼機であれば）こんなモンで飛ぶんです。パワーにこだわる高級車やスポーツ車なら350馬力、普通に出してますよね。

一方、私たちが乗せてもらう旅客機のエンジンの出力はケタ違いです。

GE製の「LM2500」というガスタービンエンジン（船舶や発電用）の出力は3万馬力を超えています。このエンジンはジャンボ・ジェット用の「CF-6」とか言うジェット・エンジンを産業用に再設計したモノですから、まあ、ジャンボの「馬力」は12万馬力（4発ですから）オーバー、って言ってもあんまり批判はないでしょう。

こんな持って廻った言い方をするのは、ジェットエンジンの「パワー」を馬力で表すことに、ほとんど意味がないからです。
馬力とは仕事率の単位で、仕事率とは単位時間当たりのエネルギー。1ニュートン（N)の力（すなわち0.102 kg重）をかけて1mの距離を移動したら、その仕事に要したエネルギーは1ジュール（J)です。1ジュールの仕事を1秒でやると仕事率が1ワット（W）ということになります。電気だけで使うんじゃないんですよワット（笑）。
ワットも仕事率の単位でして、1馬力（PS）＝0.74キロワット（KW）という換算率ですな。

ジェット機のエンジンで問われる性能は仕事率ではなく「推力」なんです。ボーイング747の初期型のエンジンの推力は、一基で209キロニュートンだったと記憶します。

だいたい20トン強ですね。つまり、20トンの重量のものをまっすぐ上に持ち上げられる力を持ってるエンジンって事。
もしもエンジンを噴射して、このもの凄い力を出した時に、機体がブレーキか何かで止められていて動かなければ、「仕事量」にはなりません。

このあたり、上手いタトエを思い付きません。たぶん、私なんかよりこのあたりに詳しい方は一杯いらっしゃると思います。フェイスブックのグループなどで解説して頂く訳には行きませんかね？

推力20トンという、すんごいエンジンを4発もぶら下げて、東京からニューヨークまで10時間以上も飛んでトンで飛んでトンで飛び続ける長距離国際線では、燃料もトンでもない量になる道理でありまして。大型機で飛べば、100トンを超える燃料を燃やしちゃいます。

しつこいようですが「バッテリーだけ」じゃムリ

では、その長距離国際線を飛んでる大型旅客機のエンジンを「電動モーター」で代替するとしましょう。
この強力モーターを10時間以上も駆動させ続ける電力を賄うバッテリーとは、現行のテクノロジーだと、どれ程の重量になるんでしょうか？

燃費も悪いし環境にも悪い

実のところ、ハイブリッド機が目指しているものは、モーターで飛行することによってのみ可能となる「効率化」であろうかと存じます。っていうか、現行のジェット・エンジンは意外な事に大変な非効率のエンジンなのであります。