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エコデモンストレータープログラムは、ボーイング社の飛行試験研究プログラムであり、特別に改造された一連の航空機を使用して、旅客機の燃費向上、騒音低減、環境負荷低減を目的とした航空技術の開発と試験を行ってきた。
2012年から複数の航空機が2024年までに合計250以上の技術をテストしており、その半分はさらなる開発段階にあるが、約3分の1は商用化されている[ 1 ]。例えば、燃料消費量と排出量を削減するためのパイロット向けリアルタイム情報用iPadアプリ、地域騒音を低減するためのカスタムアプローチパス、地上航法と衝突回避のためのカメラなどである[ 2 ] 。
ボーイングの命名された旅客機技術プログラムは、2001年の静音技術実証機（Quiet Technology Demonstrator）から始まり、エコ実証機（ecoDemonstrator）を経て、 2023年に発表されたエコ実証機エクスプローラープログラムへと継続されている。
ecoDemonstratorプログラムは、ロールス・ロイスとボーイングが共同で実施したQuiet Technology Demonstrator（QTD）プログラムに続くもので、2001年、2005年、2018年に実施され、ナセル後部と排気ノズルにシェブロンを使用し、音響的に強化された吸気口ライナーを備えた、より静かなエンジンの開発を目指した。[ 3 ] 2001年には、ロールス・ロイス トレント 800エンジンを搭載したアメリカン航空のボーイング 777-200ER が飛行試験に使用された。[ 4 ]多くの試験は、ボーイングの子会社であるモンタナ航空研究会社（MARCO）の空港であるモンタナ州グラスゴー工業空港で実施された。 [ 5 ] [ 6 ]試験は成功し、予測よりも優れた騒音低減効果が実証され[ 7 ] 、風切り音をなくすために翼前縁の除氷穴の再設計につながり、この変更は777の生産ラインにすぐに適用された。[ 8 ] QTD2 プログラムが開始されると、このプログラムはQTD1と呼ばれるようになった。
その結果として行われた設計変更は、2005年の静音技術実証機2（QTD2 ）プログラムで実証されました。このプログラムでは、ゼネラル・エレクトリックGE90-115Bエンジンを搭載した新型ボーイング777-300ERが、主にグラスゴー工業空港にあるボーイングの飛行試験センターで3週間の試験に使用されました。[ 9 ] [ 10 ]改造に加えて、航空機には広範な音響測定装置が装備され、飛行場周辺にマイクロホンアレイが設置されました。[ 11 ]シェブロンはその後、ボーイング737 MAXシリーズ、747-8、および787ドリームライナー航空機に採用されました。[ 12 ] QTD2では、騒音を低減するために、主着陸装置に流線型のトボガンフェアリングもテストされました。[ 6 ]
2018年、新しい設計のエンジン吸気口ライナーが、ワシントン州モーゼスレイクの音響アレイを使用して、後継プログラムであるQuiet Technology Demonstrator 3（ QTD3 ）で飛行試験されました。[ 13 ] NASAが設計した吸気口は、 CFM International LEAP 1Bエンジンを搭載したボーイングの2機の737 MAX 7プロトタイプのうちの1機の右側のナセルに取り付けられました。 [ 14 ]試験は7月27日から8月6日の間に行われました。[ 15 ]
エコデモンストレータープログラムは、アメリカン航空とFAAとの提携により2011年に正式に開始されました。[ 16 ]最初のエコデモンストレーター機であるボーイング737-800は2012年に運用されました。それ以来、2013年と2017年、そして2022年から2024年までの1機の航空機を除き、毎年異なる航空機が使用され、試験運用は数週間から6か月以上に及びます。試験は通常、NASA、FAA、航空会社、エンジン、機器、ソフトウェアのメーカー、学術機関など、多くの業界パートナーとの協力のもとで行われます。[ 17 ]業界パートナーの機密性を尊重し、試験結果が公表されることはほとんどありません。2024年現在、このプログラムでは250以上の技術が試験され、そのうち28%が実装され、52%がまだ開発中で、20%が「有益な知見を提供」したため放棄されました。[ 1 ]
2022-4型機は、同プログラムの9番目の機体であり、10周年記念の特別塗装が施されていた。[ 18 ]
これはアメリカン航空向けに開発された新型機で、同社の塗装が施されていた。この最初のecoDemonstratorで、ボーイングはウィングレット用の層流技術をテストし、燃費を1.8%向上させた。これは、後続の737 MAXシリーズで使用されたウィングレットの設計に直接反映された。[ 19 ]この機体では、以下の技術もテストされた。
4番目の量産型787（ボーイング社の試験機）が2番目のエコデモンストレーターとして使用され、以下の35のプロジェクトが実施された。
この航空機は、ボーイングがエコデモンストレータープログラムで使用する前に、ユナイテッド航空で23年間使用されました。この航空機は、特に環境効率の側面において、プロジェクトへの協力の証として、TUIグループの塗装が施されました。NASAのラングレー研究センターも、環境に配慮した航空（ERA）プロジェクトの一環として主要な参加者でした。[ 24 ]試験期間の終わりに、航空機は航空機フリートリサイクル協会と航空機リース会社のスティフェルと共同で、リサイクルのために解体されました。[ 25 ] [ 26 ]材料の約90%が再利用またはリサイクルされました。[ 27 ]
調査対象となった20の技術の中には、以下のようなものがあった。
3番目のE170プロトタイプは2002年に初飛行し、エンブラエル社が試験およびデモンストレーション機として保有した。これまでのところ、エコデモンストレーターとして参加した唯一のボーイング社製以外の航空機である。[ 30 ]試験プロジェクトには以下が含まれる。
FedExは、 ecoDemonstratorプログラムで使用するために、納入されたばかりの777型貨物機を提供した。2ヶ月間の改造後、約3ヶ月間試験プログラムで使用され、その後貨物機としての役割に戻された。検討された技術には以下が含まれる。
この旅客機は、ボーイングがエコデモンストレータープログラムに参加するために購入するまで、2001年から中国国際航空で使用されていました。 [ 33 ]試験中、この航空機はドイツのフランクフルトを訪れ、ドイツ航空宇宙センター（DLR）、ディール・エアロスペース、フラポートなどのドイツの組織が後援するいくつかの実験が行われました。試験された50のプロジェクトの中には、次のものがありました。
エティハド航空向けのこの新型機は、2020年8月から9月にかけてわずか数週間だけ使用され、試験は主にボーイング社のモンタナ州グラスゴー工業空港で行われた。[ 35 ]プログラムには以下が含まれていた。
この5ヶ月間のプログラムは、元々はコレンドン・ダッチ航空向けに開発された新しい機体を使用して実施されましたが、アラスカ航空の特別な塗装が施され、ecoDemonstratorのステッカーが貼られていました。[ 39 ] 2021年10月、この航空機はシアトルからスコットランドのグラスゴーまで、国連COP26気候変動会議のために飛行し、ボーイングとアラスカ航空の幹部を乗せ、50%SAF燃料ブレンドで燃料を供給しました。[ 27 ]テストプログラムには以下が含まれていました。
この航空機は元々2002年にシンガポール航空に納入され、最近ではスリナム航空で運航されていました。エコデモンストレータープログラム10周年を記念した塗装が施されています。ボーイングは、この航空機が2024年までエコデモンストレーター試験機として運用されることを示唆しました。[ 17 ]同社は、2022年の6か月間のプログラムで30の新技術を実証すると述べており、[ 44 ]その中には以下が含まれます。
2023年4月、ボーイングは777-200ERで同年中に19種類の技術を試験すると発表した。その内容は以下の通り。
2023年6月25日から29日の間、この航空機はロンドン・スタンステッド空港から運航し[ 48 ]、オランダ、ベルギー、ドイツ、チェコ共和国上空を飛行した後、シアトルの拠点に戻った[ 49 ] 。2024年1月現在 これらのフライトの目的については、何の発表もなかった。
2023年12月、 Nav Canadaとの協力のもと、航空機はEFBを介したデジタル通信のみを使用して、ATCとの音声通信なしに、バンクーバー国際空港の駐機場から滑走路までタキシングした。 [ 50 ]
2024年5月、ボーイングは、同月後半からSAFと従来型燃料を30対70の割合で混合した燃料で航空機の飛行プログラムを開始すると発表した。試験される36の技術の中には、以下のものが含まれる。
また、Jeppesen EFBの改良版もテストされ、飛行中の燃料節約に関する推奨事項や、過去およびリアルタイムのデータを使用したタキシング時間の予測などが含まれていました。[ 53 ]
2024年9月、ボーイングは、今回の試験ラウンドで地上試験85時間と飛行試験15時間を実施し、10の技術をテストし、改良されたアプローチによる燃料と騒音の低減効果を強調したと発表した。これらのアプローチの一部はすでにICAOに採用されている。[ 54 ]
2022年型777を除くすべての航空機には、胴体またはエンジンナセルにecoDemonstratorステッカーが貼られており、少なくとも1機はプログラムへの参加終了後もしばらくの間、そのステッカーを保持していた。
2023年4月、ボーイングは「特定の技術の短期的なテストに焦点を当てたプラットフォーム」を使用する新しいプログラム、ecoDemonstrator Explorerを発表した。 [ 47 ]
最初のecoDemonstrator Explorerは787-10で、米国、日本、シンガポール、タイの航空航法サービスプロバイダー（ANSP）と連携して航空機の技術を使用し、天候、航空交通、空域閉鎖などの変数全体で可能な限り効率の高いルートを最適化します。これは、すでに米国FAAの国家NextGenプロジェクトの一部となっている国際的な軌道ベース運用（TBO）の基礎です。ANSPは、複数の国の管轄区域を通過する交通の流れを合理化するために連携します。[ 56 ]試験飛行では、その過程で利用可能な最高濃度のSAFが使用されます。ボーイングは、燃料消費量が最大10%削減されると予想しています。[ 47 ]
2023年6月、787-10型機N8290V（ボーイングのテスト登録機）が、エクスプローラーの最初のテスト/デモンストレーション飛行に使用されました。[ A ]この機体は2021年にベトナム航空向けに製造されましたが、引き渡されず、ボーイングの基本的なロゴと「ecoDemonstrator EXPLORER」のステッカー以外は何もマークされていませんでした。[ 58 ] 6月11日にシアトルを出発し、まず東京（成田）へ飛行しました。そこから6月13日にシンガポール（チャンギ）へ、6月14日にバンコク（スワンナプーム）へ、[ 58 ]そして6月16日にシアトル（エベレット）へ直行しました。 [ 59 ]
シンガポール民間航空庁（CAAS）は、これが3年間のプログラムの一部であると述べた。ボーイングの製品開発担当チーフパイロットは、多くの最新鋭旅客機ですでに使用されている技術を利用したTBOシステムにより、パイロットと航空管制官が試験的なルート変更要求を行い、変更が自分たちのフライトや他の航空機のフライトに及ぼす連鎖的な影響を空港ゲートの利用可能性まで確認し、承認される可能性が高いかどうかを確認できると述べた。[ 58 ]
2023年10月、中国、インドネシア、日本、ニュージーランド、フィリピン、シンガポール、タイ、米国の航空管制サービスプロバイダー（ANSP）が、4年以内に地域全体でTBOを実証するためのパスファインダープロジェクトを作成することが発表された。これとは別に、インドネシア、ニュージーランド、シンガポールのANSPは、民間航空航法サービス機構（CANSO）およびIATAとともに、定義された都市ペア間の経路を提供する同様のフリールートオペレーション（FRTO）プロジェクトを1年以内に実施することに合意した。[ 60 ]
2023 年 10 月 12 日、ボーイングは第 2 回目の ecoDemonstrator Explorer プロジェクトを発表しました。このプロジェクトでは、ユナイテッド航空向けの新しい737 MAX 10を使用して SAF [ 61 ]の環境特性を評価しました。登録番号 N27602 のこの機体は、2023 年 9 月 14 日に初飛行を行い、ナセルに「ecoDemonstrator EXPLORER」のタイトルと「The Future is SAF」のマークが付いた特別な塗装が施されました。この機体は、1 つの燃料タンクから SAF で飛行し、別のタンクから従来の燃料を交互に使用しました。CFM International LEAP 1B エンジンからの排出物は、試験機の後ろを飛行したNASAダグラス DC-8空中科学実験室 (登録番号 N817NA) によってサンプリングされました。 [ 62 ]生成された飛行機雲の特性が評価されました。[ 63 ]このプロジェクトには、FAA、GE Aerospace、DLR も協力しています。[ 64 ]
試験飛行は2023年10月12日にエベレット・ペイン・フィールドを拠点として開始された。11回の飛行が行われ、うち8回はモンタナ上空、3回はオレゴン沖の太平洋上空で、高度は30,000フィート（9,100メートル）から38,000フィート（12,000メートル）の一定高度で行われた。各飛行の平均所要時間は約5時間で、一般的には長距離レーストラックパターンで飛行した。11月1日の最終試験飛行終了後、エクスプローラー機はエベレットに戻り、DC-8はカリフォルニア州パームデールの第42工場に戻った。[ 65 ] [ 66 ]
NASAは、試験結果を一般に公開すると発表した。[ 62 ] 2026年1月、ボーイングは試験の中間結果と詳細を発表した。[ 67 ]
2025年12月10日、ボーイングは、ユナイテッド航空の737 MAX 8を使用し、パイロットもユナイテッド航空が提供した、3番目のecoDemonstrator Explorerプロジェクトを完了したと発表した。このプロジェクトでは、航空機、航空管制、航空会社の運航センター間の衛星リンクを使用して、安全性とセキュリティが向上したネットワークを提供するために既存のシステムを置き換えるように設計されたインターネットプロトコルスイート（IPS）通信をテストした。IPSは、最初のecoDemonstrator Explorerプロジェクトで試験された軌道ベース運航（TBO）のコンポーネントである。[ 68 ]
このプロジェクトに協力した組織は、コリンズ・エアロスペース、エンブリー・リドル航空大学、欧州宇宙機関（ESA）、米国連邦航空局（FAA）、ハネウェル、SITA、タレス、ビアサット、およびNASAであった。[ 68 ]
使用された航空機は、ユナイテッド航空の現役機材から一時的に外され、ヒューストンのジョージ・ブッシュ・インターコンチネンタル空港で7日間準備された。航空機は標準的なUALの塗装が施されていたが、後部胴体には「Boeing ecoDemonstrator EXPLORER」のステッカーが追加され、参加団体のロゴで囲まれていた。[ 69 ]航空機は10月29日に最初のテスト飛行を行い、11月2日までヒューストンから合計9回の飛行を行った。その後、メイン州バンゴーを経由してスコットランドのエジンバラに飛行し、11月6日にオランダとドイツ上空でテスト飛行を行い、7日に再びバンゴーを経由してヒューストンに戻った。1週間の準備の後、航空機は11月14日に航空会社のサービスに復帰した。[ 70 ]
2026年7月、ボーイングは、次のエコデモンストレーターエクスプローラープロジェクトはルフトハンザ航空向けの787-9型機になると発表した。この機体では、エンジン効率の向上と騒音の低減を目的として、ロールスロイス トレント1000 TENエンジン用に設計された次世代ショートエンジンインレットのテストが行われる。インレットには拡張音響ライナーも装備されている。騒音測定に重点を置いたこのテストは、モンタナ州グラスゴーの飛行場で行われる予定である。[ 71 ]
また、空港付近の騒音をさらに低減するために、インテリジェントオペレーションの飛行経路を用いた出発および到着手順の変更もテストされている。[ 71 ]