電動リフト

動力付き揚力航空機はエンジンの力で垂直に離着陸しますが、水平飛行には固定翼を使用します。ヘリコプターのように、これらの航空機は離着陸に長い滑走路を必要としませんが、戦闘やその他の状況では標準的な固定翼航空機と同様の速度と性能を備えています。

アメリカ海兵隊が使用するベル・ボーイング V-22 オスプレイのような一部の動力揚力航空機は、ティルトローターまたはティルトウィングを使用しています。これらは転換型航空機と呼ばれます。英国のハリアージャンプジェットのような他の航空機は、推力偏向またはその他の直接推力技術を 使用しています。

民間パイロット証明書の最初の動力付き揚力の等級は、 1997年8月21日に連邦航空局（FAA）によってベル・ヘリコプター、ボーイング、米国海兵隊のパイロットに発行されました。^[1] 2024年にFAAは、特別な条件や免除を適用せずに特定の独自の機能に対処するために、FARパート21の§21.17（b）に基づいて動力付き航空機の特別なクラスを確立しました。最終規則では、シングルコントロールeVTOL航空機での飛行訓練と、将来の技術進歩の場合にFAAが特定の逸脱を発行することが許可されています。^[2]

この用語は、国際民間航空機関(ICAO) と米国の FAA が使用する航空機の分類です。

動力揚力機。垂直離陸、垂直着陸、低速飛行が可能な空気より重い航空機で、これらの飛行モードでは主にエンジン駆動の揚力装置またはエンジン推力によって揚力を得、水平飛行では非回転翼によって揚力を得る。

—  ICAO附属書I、第1章1節 定義

コンバーチブルプレーンは、垂直離着陸 (VTOL) にローターの動力を使用し、通常の飛行では固定翼の揚力に変換します。

ベル・ボーイング V-22 オスプレイなどのティルトローターおよびティルトウィング設計では、前進飛行中にローターが前方にスイングしてプロペラとして機能します。一部の設計では、プロペラが大きなリング状のダクトに囲まれ、先端損失を減らす ダクテッドファン設計になっています。

ティルトローター（プロップローターとも呼ばれる）の動力付きローターは、固定翼の端にある回転軸またはナセルに取り付けられ、揚力と推進力の両方に使用されます。垂直飛行の場合、ローターは上向きの推力を提供するように角度が付けられ、ヘリコプターのローターのように揚力を生じます。航空機の速度が上がると、ローターは徐々に回転または前方に傾き、最終的にローターはプロペラのように航空機の胴体に対して垂直になります。このモードでは、翼が揚力を、ローターが推力を提供します。翼の効率が高いため、ティルトローターはヘリコプターよりも高速を達成できます。

1950 年代の初期の重要なティルトローター機はベルXV-3であり、垂直離陸から水平離陸に成功した最初の航空機設計の 1 つでした。

ベル・ヘリコプターとボーイングのオスプレイは、2基のタービンエンジンがそれぞれ3枚ブレードのローターを駆動する双発ティルトローター設計です。ローターは、垂直飛行ではヘリコプターと同様に機能し、前進飛行では飛行機と同様に機能します。初飛行は1989年3月19日です。アグスタウェストランドAW609（旧ベル/アグスタBA609）ティルトローターは、V-22オスプレイをベースにした民間航空機です。この航空機は、乗員2名と乗客9名を乗せて垂直に離着陸できます。この航空機は、2020年代半ばに認証される予定です。

ティルトウィングはティルトローターに似ていますが、ローターマウントが翼に固定されており、アセンブリ全体が垂直位置と水平位置の間で傾斜する点が異なります。

バートルVZ-2は1950年代後半に開発された研究用航空機である。他のティルトウィング機とは異なり、バートルはVZ-2をプロペラの代わりにローターを使用して設計した。^[3] 1958年7月23日、この航空機は初めて垂直飛行から水平飛行への完全な移行を行った。1965年にこの航空機が退役するまでに、VZ-2は34回の完全な移行を含む450回の飛行を達成した。

LTV XC-142A は、ティルトウィング コンセプトを採用した別の VTOL 設計です。実用的なプロトタイプに開発されましたが、量産には至りませんでした。

ローター翼航空機の試みはあったが、広くは使用されていない。ボーイング X-50 ドラゴンフライには、離陸時にエンジンで駆動する 2 枚羽根のローターがあった。水平飛行では、ローターは停止して翼のように機能する。固定されたカナードと尾翼は遷移中に揚力を提供し、前進飛行では安定性と制御も提供する。この航空機の 2 つの例は、墜落で破壊された。シコルスキー X-Wing には、ヘリコプターとして動作中に表面上の揚力を制御するために圧縮空気を使用する 4 枚羽根のローターがあった。前進速度が速い場合は、ローターは停止して、 X構成のタンデム翼として揚力を供給し続ける。このプログラムは、航空機がローター システムで飛行を試みる前にキャンセルされた。

テールシッターとは、地面に垂直に上を向いて停止し、尾部で停止する航空機である。離陸と着陸は垂直に行い、尾部を下にして行う。その後、航空機全体が前方に水平に傾いて通常の飛行を行う。プロペラとジェットの両方を使用した実験的な派生型がいくつか飛行したが、量産に至った機種はない。1954年11月にターボプロップエンジンを搭載したコンベアXFYポゴが成功したように、飛行モード間の移行に成功した機種もある。 ^[4]

コレオプター型は、揚力ローターの周囲にダクトを形成する環状の翼を備えています。SNECMAコレオプターは、純粋なジェット推進力のみで離陸、ホバリング、垂直着陸しました が、前進飛行への移行は実現しませんでした。

ドイツのフォッケウルフ Fw トリープフリューゲルは、第二次世界大戦中に研究された設計です。パルスジェットを使用して、コックピットの後ろの胴体軸を中心に回転するローターを駆動します。固定翼航空機のコレオプターと同様に、トリープフリューゲルは尾部で離陸および着陸することを目的としており、離陸後、前進飛行のために加速してピッチ軸を中心に回転します。この設計は、模型の風洞試験以外で製造されることはありませんでした。

軍用 VSTOLジェット機のハリアーファミリーは推力偏向を使用します。これらの航空機は垂直/短距離離着陸 (V/STOL)が可能です。1960 年代に登場した多くの航空機の中で、このタイプの設計で唯一本当に成功したものです。これらの航空機は、野原、道路、航空対応船舶などの狭い場所からでも運用できます。ロッキード F-35Bライトニング II は、ハリアーに代わる次期軍用 VSTOL/ STOVL設計として提案されています。

リフトジェットは、 VTOL 操作のための垂直推力を提供するために使用される軽量ジェット エンジンであり、前進飛行時には停止します。ソビエトのヤコブレフ Yak-38やヤコブレフ Yak-141などの一部の VTOL 設計では、メイン エンジンからのベクトル推力と補助リフト ジェットからの追加推力の両方が使用されています。

ダッソーミラージュ IIIV は、 1960 年代に NATO の VTOL 攻撃戦闘機の要件に合わせて作られた VTOL 戦闘機です。この設計仕様から、他のいくつかの設計も生まれました。

リフトファン構成では、従来の固定翼または胴体の大きな穴にリフト ファンが配置されます。これは V/STOL 操作に使用されます。航空機はファンを使用して揚力を発生させ、その後、より一般的な固定翼の前進飛行に移行します。いくつかの実験機が飛行しましたが、生産が開始されたのはF-35 Lightning IIのみです。

• アグスタウェストランド AW609
• ベルイーグルアイ
• ベル V-280 ヴァラー
• ベル XV-3
• ベル XV-15
• カナディア CL-84 ダイナバート
• ドルニエ Do 31
• LTV XC-142
• ショート SC.1

ウィキメディア・コモンズには、VTOL航空機に関連するメディアがあります。

• ダクトファン
• ファンウィング
• サイクロジャイロ
• ジャイロダイン

• 「国際航空管制における動力リフトカテゴリー/ティルトロータークラスの航空機の運用に関する将来の課題への取り組み」、第 35 回総会執行委員会による報告書、www.faa.gov
• 「国家空域システムにおける垂直飛行技術」、連邦航空局回転翼航空機運用担当国家資源専門家ウィリアム・ウォレスの宇宙航空小委員会における証言、2001 年 5 月 9 日、http://testimony.ost.dot.gov