動力付きパラシュート

動力付きパラシュートは、PPC と略されることが多く、モーター付きパラシュートまたはパラプレーンとも呼ばれ、モーターと車輪を備えた パラフォイルで構成された航空機の一種です。

FAAは、動力パラシュートを、機体に接続された柔軟または半剛性の翼で構成され、航空機が動き出すまで翼が飛行位置にない動力航空機と定義しています。動力パラシュートの胴体には航空機のエンジンと各乗員用の座席が含まれており、航空機の着陸装置に接続されています。^[1]

飛行中、パラフォイルの設計により、PPC は実質的に一定の対気速度で移動します。通常、時速 25～35 マイル (40～56 km/h) です。PPC は、地上数フィート (スキミング、フライバイなど) から 10,000 フィート (3 km) 以上の高度までの範囲で安全に動作しますが、通常の動作高度は対地高度 ( AGL ) 500～1,500 フィート (150～460 メートル) です。5～15 ガロンの燃料タンク (エンジンと重量制限による) を装備した PPC は、通常、給油が必要になるまで約 3 時間飛行できます。離着陸の滑走距離は非常に短く、100 フィート (30 m) 未満の場合もあります。

PPC は最も安価な航空機の 1 つであり、飛行士になるための費用対効果の高い方法と考えられています。新しい 1 人乗り PPC の価格は 10,000 ドル程度ですが、2 人乗り PPC は約 20,000 ドルから始まります。最高級の 2 人乗り PPC はオプションに応じて 35,000 ドル以上かかる場合があります。PPC の空虚重量は 200～500 ポンド (91～227 kg) で、積載量は 500 ポンド (230 kg) 以上になります。

米国では、最も小型の単座PPCの多くは連邦航空規則の14 CFR § 103 ^{[2]に基づいて飛行しており、}超軽量航空機に分類されているため、免許や飛行訓練なしで飛行できます。ただし、飛行訓練は強く推奨されており、平均的な生徒は5〜10時間の飛行訓練でPPCを安全に操縦できるようになります。2人乗りのPPCは米国では軽スポーツ航空機に分類されているため、操縦者は少なくともFAAが発行するスポーツパイロット証明書を持っている必要があります。この証明書を取得するには、学生パイロットとしての2時間の単独飛行を含む、最低12時間の飛行訓練が必要です。^{[3]動力パラシュートと}動力パラグライダーを混同しないでください。

動力パラシュート (PPC) と動力パラグライダー(PPG) の違いについては、用語上だけでなく、時には見た目でも混乱が生じることがよくあります。たとえば、PPG がローリング機体 (構成に応じてカート、トライク、クワッドとも呼ばれる) を使用している場合、地上からでは一般の観察者にとって 2 種類の航空機を区別することが難しい場合があります。

簡単に言えば、PPCは常に足で押すステアリングバーを使用して操縦され、操縦装置を操作します。また、機体は航空機の不可欠な構成要素です（FAA PPC飛行ハンドブックで設計によって確立されているように）。^[4]

一方、PPG は、ほとんどの場合、手で操縦ラインを引っ張って操縦します。パラグライダーの場合、機体は純粋に高級オプションと見なされます。実際、PPG の翼は常にハーネスに取り付けられているため、PPG で使用される機体が何らかの理由で故障した場合でも、翼はハーネスを介して乗員とモーターの重量を支え続けます。さらに、PPG は 14 CFR § 103 規制内に収まるように小型の低出力エンジンを使用しているため、それを補うために、視覚的に薄く楕円形に見える高性能パラフォイルを使用することがよくあります。^[5]

その他の区別は明確ではない。米国では、パラグライダーのすべての装備は14 CFR § 103の範囲内に収まる必要があり、パイロットライセンス（厳密な法的意味で）は適用されず、これは超軽量PPCとあまり変わらない。他の境界線はさらに曖昧である。たとえば、以前は2人乗り飛行はPPCを使用した場合にのみ許可されていると主張する人もいたが、「タンデム」（2人乗り）パラグライダーは世界中の多くの国で容易に実行可能であり、限られた種類のタンデムパラグライダーは、飛行訓練のみのFAA免除の結果として米国で法的に許可されている（2018年以降、その後延長）。^{[6] [7]}

軽量素材設計の進歩により、今日では混乱を招いているもう 1 つの要因は、一部の航空機およびキット ビルダーが、PPG スタイルの手動操縦または PPC スタイルの足操縦 (およびより広いキャノピー取り付けポイント) のいずれかで構成できる超軽量クラスのローリング機体を販売していることです。後者は、14 CFR § 103 の「動力付きパラシュート」として販売されています。最終的な結果は、操縦システムが異なり、キャノピーの種類も異なる可能性がありますが、ほぼ同じ航空機です。

PPC は、その固有の安定性、制御入力に対する応答の制限、失速抵抗のため、通常の固定翼航空機よりも安全であると考える人もいます。PPC を制御する主な方法は 2 つあります。エンジン出力を増減する (垂直上昇率を制御する) ことと、足でステアリング バーを動かしてパラフォイルの右または左の後縁を偏向させること (航空機を右または左に旋回させる) です。

フレアリングは、一般的には地面近くを飛行しているとき、特に着陸時に高度を微調整するために使用されます。動力付きパラシュートでは、フレアリングは両方のステアリングバーを同時に押すことを指し、これによりキャノピーの左右の後縁が同時に下方に引っ張られます。その結果、機体は翼の前方（横軸上）に移動し、対気速度が低下し、迎え角が増加し、航空機は一時的に追加の揚力を得ます。適切に実行された場合、この操作の主な利点は、地面から最後の数フィート以内の着陸（特にエンジン停止着陸）を和らげることです。^[4]

PPC のエンジン停止時の滑空比は 3:1 から 6:1 の範囲です。滑空比はシュートの大きさと形状によって異なります。航空機が適切な着陸帯の滑空範囲内にあり、パイロットが適切なフレアリング技術の使用について適切に訓練されている場合、エンジン停止時の着陸は一般的に安全です。

パイロットの操縦入力によって航空機を危険な姿勢に陥らせたり、失速させたり、パラシュートを倒したりすることは可能ではあるが困難である。多くのパイロットは、スクエアウィングではパラシュートの倒壊は事実上不可能であると考えている。翼は、より機動性が高いが本質的に安定性の低い楕円翼で倒壊する可能性が高くなるが、そのような倒壊の後には通常すぐに再膨張が起こり、パイロットが気付かないことが多い。楕円翼が倒壊するまれな状況では、その倒壊は極端に悪天候かパイロットのミスによって引き起こされる。FAA の報告によると、航空事故の 80 パーセント以上はパイロットのミスによるものである。膨張式ラムエア楕円翼は 30 個以上のセルを持つことができるが、スクエアウィングは通常 13 個未満のセルを持つ。^[4]

PPC を飛行させる際に直面する主な危険は、風と障害物に関連しています。風速が 10～15 mph を超える場合や突風が吹いている場合には飛行を試みるべきではありません。風の危険には、ローターと呼ばれる地形によって引き起こされる空気の乱れが含まれます (風の流れを乱す木、山、その他の障害物から風上にいることをお勧めします)。他の航空機の通過によって発生する後流乱気流 (「翼端渦」と呼ばれる) は、特に重く、空気力学的に「汚い」、低速の航空機の場合、別の重大な危険をもたらします。また、低速で移動する PPC は、ヘリコプターのように、地上近くを安全に飛行するための装備が特に整っているため、送電線、木、その他の低高度の地形障害物を回避するために特別な注意を払う必要があります。^[4]

PPC パイロットは通常、低空でゆっくり飛行することを好み、PPC は観光や写真撮影に最適なプラットフォームです。PPC は農業にも使用され、法執行機関や飛行捜索組織によって使用されることもあります。

PPCは離着陸に 空港を必要としません。多くのパイロットは、裏庭の滑走路、小さな空港、刈り取られた干し草畑から飛行することを選択し、それを好みます。

米国では、パート103の超軽量PPC（他のクラスの超軽量航空機と同様に）は夜間飛行や人口密集地域の上空飛行が禁止されています。^[2]しかし、FAAは2004年にスポーツパイロット規則を施行し、軽スポーツ航空機（LSA）PPCが合法的に飛行できる上空と空域を拡大しました。実際、適切な装備のPPCは、PPC資格を持つ 民間パイロットによって夜間や大都市圏の上空を飛行することさえ可能です。

動力付きパラシュートは警察署の観測プラットフォームの役割を果たしており、警察ヘリコプターのわずかなコストで、容疑者の逮捕、河川救助、重要インフラの上空飛行、犯罪現場の写真撮影、麻薬取締り、犯罪鎮圧などに役立ってきた。あるケースでは、この低コストの航空資産は米国司法省航空技術プログラムから調達された。^{[8] [9] [10]}

I-Fly Maverick は、エクアドルのアマゾン熱帯雨林に住むワオラニ族の先住民に緊急医療サービスを提供するために設計された、公道走行可能な実験認定航空機です。

米国では、非常に限られた特定の状況を除いて、航空機から実際に狩猟や射撃を行うことは一般的に違法です。^[11] しかし、PPCは元々飛行速度が遅いため、狩猟シーズンの数日前または数週間前に動物や群れの位置を最初に偵察するには理想的な航空機と考えられています。狩猟シーズン中、ほとんどの米国の州では、ハンターが航空機を使用してから実際に狩猟できるまでの待機期間について厳しい規則があり、^[12]事実上すべての州で、航空機を使用してリアルタイムで狩猟を行うこと（空対地の連携/通信など）に制限と厳しい罰則があります。多くの州が狩猟や野生動物への嫌がらせに関連するあらゆる状況でのUAVの使用を全面的に禁止しているため、PPCは動物に優しく費用対効果の高い代替手段であると考える人もいます。

1930 年、 Modern Mechanix 10 月号の表紙記事で、バディ・ブッシュマイヤーの動力付きパラシュートのプロジェクトについて紹介されました。「動力付きパラシュート」という概念が生まれ、実際にパラフォイルを使用しているにもかかわらず、このスポーツが動力付きパラシュートと呼ばれる理由の 1 つとなっています。

第二次世界大戦後、スポーツジャンプはレクリエーション活動となり、当時入手可能な直径20〜30フィートの円形パラシュートから始まりました。^[4]

1964年10月1日、ドミナ・ジャルバートは、新しいパラシュート設計である「パラフォイル」（「ラムエア」翼としても知られる）と名付けた新しい「マルチセル翼」の特許を申請した。彼のアイデアは、1966年11月15日に米国特許3,285,546として登録された。^[4]

ジャルバートの設計の可能性はすぐに明らかになった。パラフォイルは膨張すると翼の形を形成するため、滑空比を増大させることが可能であり、シュート下に吊り下げられた人や積荷に推力が加われば、移動距離を延ばすことができる可能性がある。さらにパワーが増せば、迎え角を変えることができ、翼は水平飛行や上昇さえも可能になる。

1968年、ローウェル・ファランドはまさにこれを試み、ノートルダム大学のジョン・ニコライデス博士が開発した「アイリッシュ・フライヤーI」と呼ばれる動力付きバージョンを飛ばした。これはベンソンの標準ジャイロコプターを改造したもので、ローターが取り外され、パラフォイルが取り付けられた6フィートのクロスメンバーに置き換えられていた。プロペラはパラフォイルのラインに絡まないように覆われていた。アイリッシュ・フライヤーIは1968年の夏に上空に牽引され、長時間の動力滑空のために放出されるというテストを受けた。その後数年間で、牽引ベースのプロトタイプがさらに開発され、飛行した。^[13]

残念ながら、重いエンジンと、強くて軽いパラフォイルやフレームの材料の入手の制限により、このコンセプトの実現は困難になりました。

その後、最初の量産型動力パラシュートの開発には約 2 年半かかりました。

航空技術者のスティーブ・スナイダーは、四角いラムエアパラフォイルの使用を実装し、完成させ、アマチュアでも簡単に発進して飛行できる安全でシンプルな航空機を作成するというアイデアと目標を追求することを決意しました。

自力で離陸できる最初の動力付きパラシュートは、1981年にスティーブ・スナイダー、ダン・トンプソン、エイドリアン・ヴァンデンバーグの3人が才能とインスピレーションを結集して飛び立った。スナイダーは、スカイダイビングの最新のパラフォイル設計を採用し、より新しい（そしてより軽量の）エンジンを追加するというアイデアを思いつき、一方、ヴァンデンバーグの機械工としてのスキルは、1981年3月に完成したコックピットフレームの構築に不可欠だった。超軽量飛行機の設計者で小型エンジンのメカニックであるダニエル・トンプソンは、3か月後に飛行機の動力装置を特定するためにプロジェクトに加わった。彼は飛行機に2つの小型クライスラーエンジンを取り付け、最初のプロトタイプP-1飛行機が完成した。^[14]

試験飛行の初日には、PPC を単純に地面から離陸させることが試みられた。体重 150 ポンドのスナイダーは、最終的に離陸時に全開から出力を緩め、機体を 40 ～ 50 フィートの高さまで飛行させることに成功した。両エンジンのプロペラが同じ方向に回転することで生じるトルクのため、スナイダーは機体の制御に苦労した。合計飛行時間は 20 ～ 25 mph の速度で 30 ～ 35 秒であった。P-1 は 10 回以上飛行し、そのうち 1 回は体重 110 ポンドの女性が搭乗したため、試験飛行のパフォーマンスが向上した。これらの試験飛行中に、垂直安定板、フラップ、補助翼の追加、パラフォイル トリムの最適化など、多くの改良が行われた。

当時のラムエアパラフォイルは、プロファイルが平らで、制御が限られていました。その結果、より下反り（下向きの曲線）のデザインが採用され、パラフォイルにリブが追加され、最終的に航空機の安定性と加圧が向上し、制御の問題が解決されました。

パラフォイルの設計と制御ソリューションが検討される中、トンプソンは、持ち運びしやすいように着陸装置を折りたたむというスナイダーのアイデアを含む、改良された機体設計を開発しました。トルクの問題は、プロペラを逆回転させて互いのトルク効果を打ち消すことで解決されました。P-2 航空機は 1983 年 1 月に完成しました。

P-3の設計と製造は1983年2月26日に開始されました。3か月後、試作機はフロリダのサン＆ファン航空ショーでデビューしました。反響は圧倒的で、パラプレーン社が設立され、最初の商業的に実現可能なP-3動力パラシュートを生産しました。それ以来、多くの革新と改良が行われました。^[15]

動力付きパラシュートには無線制御モデルもある。^[16]

ウィキメディア・コモンズには、動力付きパラシュートに関連するメディアがあります。

• フォイルカイト
• ハンググライダー
• パラウィング
• 動力付きパラグライダー- 足で飛ばす動力付きパラモーター。
• 動力ハンググライダー- 足で飛び立つハンググライダー。
• 超軽量航空機

• ドミナ・ジャルベール
• フランシス・ロガロ