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| ソーラーインパルス | |
|---|---|
 ソーラーインパルス1号は2011年5月13日、初の国際飛行を終えてブリュッセル空港に着陸した。 | |
| 一般情報 | |
| タイプ | 実験用 太陽光発電航空機 |
| 国籍 | スイス |
| メーカー | ソーラーインパルス |
| プライマリユーザー | アンドレ・ボルシュベルグとベルトラン・ピカール |
| 建造数 | 2台（試作機含む） |
| 歴史 | |
| 製造 | 2009年～現在 |
| 初飛行 | 2009年12月3日 |
ソーラーインパルスは、スイスの長距離実験用 太陽光発電航空機プロジェクトであり、プロジェクトの運用中の2機の航空機の名前でもあります。[1]この民間資金によるプロジェクトは、スイスのエンジニアで実業家のアンドレ・ボルシュベルグと、スイスの精神科医で気球乗りのベルトラン・ピカールによって主導されており、ピカールはブライトリング・オービター3の副操縦士を務め、世界初の無着陸周回気球となりました。 [2]ソーラーインパルスプロジェクトの目標は、有人固定翼航空機で太陽光発電のみを使用して初めて地球を周回することと、クリーンテクノロジーに注目を集めることでした。[3]
この飛行機は太陽電池で動く単座の単葉機で、自力で離陸することができる。ソーラーインパルス1と呼ばれることが多いこの試作機は、最長36時間空中に留まるように設計された。[4] 2009年12月に最初の試験飛行を行った。2010年7月には、26時間の飛行で、ほぼ9時間の夜間飛行を含む、太陽の昼間のサイクル全体を飛行した。 [5]ピカールとボルシュバーグは、2012年にスイスからスペイン、そしてモロッコへの太陽光発電飛行を成功させ、[6] 2013年には米国を横断する多段飛行を行った。[7] [8]
2機目の飛行機は2014年に完成し、ソーラーインパルス2と名付けられ、より多くの太陽電池とより強力なモーターを搭載するなど、さまざまな改良が施された。2015年3月9日、ピカールとボルシュベルグは、アラブ首長国連邦のアブダビを出発し、ソーラーインパルス2で世界一周を開始した。 [9]この飛行機は、複数段階にわたる世界一周の旅を終えて、2015年8月にアブダビに帰還する予定だった。[10] 2015年6月までに、飛行機はアジアを横断し、[11] 2015年7月には、日本からハワイまでの旅の最長区間を完了した。 [12]その区間で、飛行機のバッテリーが熱による損傷を受け、交換に数か月を要した。[13]
バッテリー冷却システムが搭載され、ソーラーインパルス2号は2016年4月に世界一周を再開し、カリフォルニアへ飛行した。[14] [15]同機はアメリカ全土を飛行し、2016年6月にニューヨーク市に到着した。 [16]同月後半、同機は大西洋を横断し、スペインのセビリアへ向かった。[17]同機はエジプトに立ち寄った後、出発から16か月以上（506日）後の2016年7月26日にアブダビに戻り、有人固定翼航空機による太陽光発電のみでの初の地球一周約42,000km（26,000マイル）を達成した。[18] [19]
2019年、ソーラーインパルス2号は、その機体を使用して永久飛行が可能な自律型無人航空機を開発している米国とスペインの企業であるスカイドウェラーエアロに売却されました。 [20]同社はこの航空機を研究開発と飛行試験に使用することを計画しており、その後ソーラーインパルス2号はスイス交通博物館に永久展示される予定です。
プロジェクト開発と資金調達
ベルトラン・ピカールは、ローザンヌ連邦工科大学（EPFL）と共同で実現可能性調査を行った後、2003年11月にソーラーインパルスプロジェクトを開始しました。[21]共同創設者のアンドレ・ボルシュバーグは機械エンジニアとして、各航空機の製造を指揮し、飛行ミッションの準備を監督しています。 [22] 2009年までに、彼らは6か国から50人のエンジニアと技術専門家からなる多分野にわたるチームを編成し、約100人の外部アドバイザーと80人の技術パートナーの支援を受けていました。[23] [24]
このプロジェクトは、多くの民間企業や個人から資金提供を受けているほか、スイス政府から約600万スイスフラン（ 640万米ドル）の資金提供を受けている。 [25]このプロジェクトの民間資金提供者には、オメガSA、ソルベイ、シンドラー、ABB [26]、ピーター・ディアマンディスなどがある。[27] EPFL 、欧州宇宙機関、ダッソーは技術的な専門知識を提供し、サンパワーは航空機の太陽電池を提供した。[28] [29]
ピカールは、2003年の開始から2015年半ばまでのプロジェクト全体の費用は1億5000万ユーロだったと述べた。[30]同社は2015年後半に世界一周飛行を継続するためにさらに2000万ユーロを調達した。[31]
タイムライン
- 2002: [32]ローザンヌ連邦工科大学エコール工科大学での実現可能性調査
- 2004–2005: コンセプトの開発
- 2006年: 長距離飛行のシミュレーション
- 2006～09年: 最初のプロトタイプ（HB-SIA、ソーラーインパルス1）の構築
- 2009年:ソーラーインパルス1号の初飛行
- 2009–11: 有人試験飛行[33]
- 2011～2012年: ヨーロッパと北アフリカでのさらなる試験飛行
- 2011～2013年: 2番目のプロトタイプ（HB-SIB、ソーラーインパルス2）の構築
- 2013年:ソーラーインパルス1号によるアメリカ大陸横断飛行[1] [7] [8]
- 2014年:ソーラーインパルス2号の初飛行
- 2015年～2016年：ソーラーインパルス2号による地球周回航行、16ヶ月半かけて17段階に分かれて実施[19]
ソーラーインパルス1(HB-SIA)
最初のソーラーインパルス機はHB-SIAとして登録され、主にデモ機として設計された。与圧されていないコックピットと、エアバスA340旅客機と同等の翼幅の単翼を備えている。翼の下には4つのナセルがあり、それぞれにリチウムポリマー電池一式、7.5kW（10馬力）の電動モーター、双翼プロペラ1つが搭載されている。翼を可能な限り軽量にするために、カスタマイズされたカーボンファイバーハニカムサンドイッチ構造が使用された。[34]翼上部と水平安定板にある11,628個の太陽電池セルは、日中に電気モーターに電力を供給し、夜間の飛行を可能にする電池を充電するために電力を生成し、理論的には単座機が無期限に空中にとどまることを可能にする。[35] [36]
この航空機の設計上の主な制約は、リチウムポリマー電池の容量である。最適な24時間サイクルで、モーターは合計平均約6kW（8馬力）を供給できる。これは、 1903年にライト兄弟のフライヤー（動力飛行機として初めて成功した）が使用した電力とほぼ同じである。 [34]バッテリーに蓄えられた電荷に加えて、この航空機は日中に得た高度の位置エネルギーを夜間飛行の動力として利用する。[37]
仕様
ソーラーインパルスプロジェクト[34] とディアス[38]のデータ
一般的な特徴
- 乗員: 1
- 長さ: 21.85 m (71 フィート 8 インチ)
- 翼幅: 63.4 m (208 フィート 0 インチ)
- 高さ: 6.40 m (21 フィート 0 インチ)
- 翼面積: 200 m 2 (2,200 平方フィート)、定格ピーク 45 kW の 11,628 個の太陽電池で覆われている
- アスペクト比: 19.7
- 総重量: 1,600 kg (3,500 ポンド)
- 最大離陸重量: 2,000 kg (4,400 lb)
- 燃料容量: 21kW⋅h (76MJ)リチウムイオン電池
離陸速度: 35km/h (22mph) - 動力源: 4 × 7.5kW (10hp) 電気モーター
- プロペラ: 2枚羽根、直径3.5m (11フィート0インチ)
パフォーマンス
- 巡航速度: 70 km/h (43 mph、38 kn)
- 持続時間:約36時間
- 実用上昇限度: 8,500 m (27,900 フィート)、最大高度 12,000 m (39,000 フィート)
運用履歴
初飛行とその他の初期の飛行
2009年6月26日、ソーラーインパルス1号はスイスのデューベンドルフ空軍基地で初めて公開されました。タクシーテストに続いて、2009年12月3日にマルクス・シェルデルが操縦する短距離飛行テスト飛行が行われました。[ 39]プロジェクトチームの共同リーダーであるボルシュベルクは、この飛行について次のように述べています。
「信じられない一日でした。飛行機は約350メートル（1,150フィート）、地上から約1メートル（3フィート3インチ）上を飛行しました...目的は高く飛ぶことではなく、同じ滑走路に一定の速度で着陸して操縦性をテストし、飛行特性を初めて感じ取ることでした...飛行機はエンジニアが期待したとおりに動きました。これでエンジニアリング段階は終了し、飛行試験段階が始まりました。」[40]
2010年4月7日、この飛行機はマルクス・シェルデルの操縦で87分間の試験飛行を行った。この飛行では高度1,200メートル（3,937フィート）に達した。[41] [42] 2010年5月28日、この飛行機は飛行中にバッテリーを充電し、完全に太陽エネルギーで動く初飛行を行った。[43]
初めての夜間飛行
2010年7月8日、ソーラーインパルス1号は世界初の有人26時間の太陽光発電飛行を達成した。[44] [45] [46]この飛行機はボルシュベルクによって操縦され、7月7日午前6時51分（中央ヨーロッパ夏時間、UTC+2）にスイスのパイェルヌ空軍基地を離陸した。翌朝午前9時、現地時間に着陸のために帰還した。[47]この飛行中、飛行機は最高高度8,700メートル（28,500フィート）に達した。[48]当時、この飛行は有人の太陽光発電航空機による史上最長かつ最高飛行となり、これらの記録は2010年10月に国際航空連盟（FAI）によって公式に認められた。 [49] [50]
国際線および国内線
ベルギーとフランス（2011）
2011年5月13日、現地時間21時30分、飛行機はスイスの拠点から13時間の飛行を終えてブリュッセル空港に着陸した。これはソーラーインパルスにとって初の国際飛行であり、平均高度1,800メートル（6,000フィート）、距離630キロメートル（391マイル）、平均速度50キロメートル/時（31マイル）を飛行した。この飛行機の巡航速度が遅いため、中高度で運航する必要があり、より高速な航空交通が迂回することができた。[51]この飛行機はボルシュベルグが操縦した。プロジェクトのもう1人の共同創設者であるピカールは着陸後のインタビューで次のように語った。「私たちの目標は人々の心に革命を起こすことです...太陽エネルギーを促進することです。必ずしも航空革命ではありません。」[52] [53]
2011年6月12日にはパリ航空ショーへの2度目の国際飛行が試みられたが、悪天候のため飛行機は引き返してブリュッセルに戻った。[54] 6月14日の2度目の試みでは、ボルシュベルグは16時間の飛行の末、パリのル・ブルジェ空港に飛行機を無事着陸させた。 [55]
初の大陸間飛行（2012年）
2012年6月5日、ソーラーインパルスはスペインのマドリードからモロッコのラバトまでの19時間の旅という初の大陸間飛行を成功裏に完了した。[6]パイェルヌ空軍基地からマドリードまでの飛行の最初の区間で、この飛行機は、事前に宣言されたウェイポイント間の最長の太陽光発電飛行（1,099.3 kmまたは683マイル）とコースに沿った最長の太陽光発電飛行（1,116 kmまたは693マイル）を含む、ソーラー飛行のさらなる記録をいくつか破った。[56]
アメリカ (2013)
2013年5月3日、この飛行機はカリフォルニア州マウンテンビューのモフェットフィールドからアリゾナ州フェニックスグッドイヤー空港までのアメリカ横断飛行を開始した。その後、ダラスフォートワース空港、ランバート・セントルイス国際空港、[57]シンシナティ市営ランケン空港（パイロット交代と強風回避のため）、[58]ワシントンダレス国際空港[59]で飛行を終了した。2013年7月6日、ワシントンでの長時間の乗り継ぎの後、ソーラーインパルスはアメリカ横断の旅を完了し、23:09 EDT にニューヨーク市のジョン・F・ケネディ国際空港に着陸した。[8] [60]左翼のカバーが損傷したため、自由の女神像の上空通過がキャンセルされたため、着陸は当初の予定より3時間早くなった。[8]
各飛行区間は14時間から22時間かかった。[7] [61] 5月23日のダラス・フォートワース行きの2番目の区間では1,541キロメートル（958マイル）を飛行し、ソーラー航空におけるいくつかの世界新距離記録を樹立した。[62] ソーラーインパルス1号は着陸後、JFK空港で一般公開された。2013年8月に解体され、カーゴルクスB-747-400Fでデューベンドルフ空軍基地に輸送され、格納庫に保管された。
- 詳細なルート
出典: [63]
展示されている航空機
2015年3月、この飛行機はトラックでパリに運ばれ、科学産業都市の常設展示に展示された。[65]
ソーラーインパルス2(HB-SIB)
建設履歴
2機目の機体であるソーラーインパルス2の建造は2011年に開始され、スイスの登録番号HB-SIBが付けられている。当初は2013年に完成が予定されており、2014年には25日間の世界一周飛行が予定されていた。2012年7月の静的試験中に機体の主桁に構造上の欠陥が発生し、修理のために飛行試験スケジュールが遅れた。ソーラーインパルス2の初飛行は2014年6月2日にパイエルヌ空軍基地で行われた。[66]
デザイン
ソーラーインパルス2の翼幅は71.9メートル（236フィート）で、世界最大の旅客機であるエアバスA380よりわずかに短いが[38]、500トンのA380と比較すると[67] 、カーボンファイバー製のソーラーインパルスの重量はわずか約2.3トン（5,100ポンド）で、平均的なSUVと少し重い。[68]非与圧コックピットの容量は3.8立方メートル（130立方フィート）[69]で、高度な航空電子機器を備えており、パイロットが一度に最大20分間睡眠をとることができる限定的な自動操縦装置を備えており[70] 、複数日に及ぶ大陸横断および大洋横断飛行を可能にしている。[23]補助酸素やその他のさまざまな環境支援システムにより、パイロットは高度12,000メートル（39,000フィート）まで巡航することができます。[38]
仕様
ソーラーインパルスプロジェクトのデータ[24]
一般的な特徴
- 乗員: 1
- 長さ: 22.4 m (73 フィート 6 インチ)
- 翼幅: 71.9 m (236 フィート 0 インチ)
- 高さ: 6.37 m (20 フィート 11 インチ)
- 総重量: 2,300 kg (5,100 ポンド)
- 離陸速度: 36 km/h (22.4 mph)
- 翼面積:翼、胴体、尾翼の上部に 17,248 個の太陽電池が取り付けられ、総面積は 269.5 m 2 ( 2,901平方フィート) になります (定格ピーク出力 66 kW)
- 動力源: 4基の電気モーター、4基の41kW⋅h (150 MJ)リチウムイオン電池(633 kg または 1,396 lb)、各13.0kW (17.4 hp) を供給[33]
- プロペラ:直径4.0m（13フィート1インチ）
パフォーマンス
- 最高速度: 140 km/h (87 mph、76 kn)
- 巡航速度: 90 km/h (56 mph、49 kn) 夜間は電力節約のため 60 km/h (37 mph)
- 実用上昇限度: 8,500 m (27,900 フィート)、最大高度 12,000 m (39,000 フィート)
運用履歴
ソーラーインパルス2号は2014年4月9日に初めて公開されました。[24]初飛行は2014年6月2日に行われ、マルクス・シェルデルが操縦しました。[71]飛行機の平均対地速度は30ノット（時速56キロメートル）で、高度1,700メートル（5,500フィート）に達しました。[72]最初の夜間飛行は2014年10月26日に完了し、飛行機は2014年10月28日の飛行中に最高高度に達しました。
2015～2016年の地球一周
機体の主桁の修理作業により、ソーラーインパルス2号の地球一周は2012年から2015年まで遅れた。 [73]機体は2015年1月下旬、世界未来エネルギーサミットのためにアブダビのマスダールシティに配達され、 [74] 2015年3月9日にアルバティーン・エグゼクティブ空港を出発した。[9] [75] 2015年8月に同じ場所に戻る予定だった。[10] [76]世界一周のためのミッションコントロールセンターはモナコに設置され、衛星リンクを使用してリアルタイムの飛行テレメトリを収集し、機体やサポートチームと常に連絡を取り合っていた。[77]ソーラーインパルス2号がたどったルートは完全に北半球内だった。アブダビを出発し、東に向かい近くのオマーンとインドへ向かった。[76] [78]当初はルート沿いに12回の着陸が計画されており、パイロットのボルシュバーグとピカールが交代で搭乗した。各着陸で、乗組員は次のルートの天候が良好になることを待った。[79]ソーラーインパルス2号は飛行中のほとんどの時間、時速50～100キロメートル（時速31～62マイル）の対地速度で巡航し、夜間は電力を節約するため通常その範囲の遅いほうの速度で飛行した。太平洋と大西洋を横断する飛行区間は世界一周飛行の中で最も長い区間で、5昼夜を要した。[10] [80]数日間の飛行では、パイロットは20分間の仮眠を取り、血流を促進して注意力を維持するためにヨガなどの運動を行った。[69]
2015年5月末までに、飛行機はアジアを横断した。[81]太平洋上の好天を待つため、予定外の日本への立ち寄りがあり、旅程の予定数は13に増えた。 [11] [82]飛行機は2015年6月28日（日本現地時間6月29日）に日本からハワイへの飛行を開始した。[83]ボルシュベルグが操縦する飛行機は7月3日にハワイに到着し、時間（117時間52分）と距離（7,212km）の両方で世界最長の太陽光発電飛行の新記録を樹立した。この飛行時間は、時間による航空機による最長単独飛行の記録でもあった。 [12] [84] [85]その区間で、飛行機のバッテリーが断熱材で詰め込まれすぎていたために過熱して損傷した。新しい部品を注文する必要があり、季節も終わりに近づき、北半球では日が短くなっていたため、飛行機はハワイで地上に留められた。米国運輸省は、オアフ島のカラエロア空港の格納庫に飛行機を保管した。[86] [87]新しいバッテリーが製造され、飛行機に取り付けられた。北半球の日が長くなり、複数日間の太陽光発電飛行が可能になったときに世界一周を再開する準備として、2016年2月にテスト飛行が開始された。[13] [31] 2016年4月に好天が訪れ、飛行機は旅を再開し、[14] [89] 4月23日にカリフォルニア州モフェットフィールドに着陸した。[15]その飛行中、ピカール氏はソーラーインパルス2号のコックピットからライブビデオリンクを介して、国連総会の前に潘基文氏とドリス・ロイタード氏と話し、その日の歴史的なパリ協定の調印についてコメントし、クリーンテクノロジーの使用が雇用を創出し、地球温暖化と戦うことができる方法について議論した。[90]ソーラーインパルス2号は米国で追加の飛行区間を追加され、アリゾナ州フェニックス、[91] [92]オクラホマ州タルサ、[93]オハイオ州デイトン、[94]ペンシルベニア州リーハイバレー[95]、ニューヨーク市に飛行し、2016年6月11日にニューヨークに到着した。 [16]ピカール氏は飛行機を操縦して大西洋を横断し、 6月23日にスペインのセビリアに到着した。[17]飛行機は次にカイロに立ち寄った。 7月13日にエジプトのアブダビ国際空港を出発し[18]、7月26日にアブダビに着陸し、合計17段階、16ヶ月半で世界一周旅行を完了しました。これは、有人固定翼航空機が太陽エネルギーのみを使用して地球を一周した最初の飛行でした。[19]
詳細なルート
- 注:
- ^N1 — 第7区間は中国の南京からハワイ（4,931海里または9,132キロ）までの 144時間の飛行として計画されていました。天候悪化のため、日本の名古屋への迂回を余儀なくされました。 [11]
フライト後のセール
2019年9月、ソーラーインパルス2号機は、連続飛行が可能で「レーダー、電子光学、通信機器、電話盗聴・傍受システムを搭載」した自律型無人航空機を開発しているスペイン系米国企業のスカイドウェラーエアロ社に売却された。 [115]この売却の一環として、ソーラーインパルス2号機はスイスからスペインに移送されたが、スカイドウェラー社が研究開発飛行を完了すると、ソーラーインパルス2号機はスイスに戻され、スイス交通博物館で常設展示される。[116] [117]スカイドウェラーエアロ社は2023年2月までにスペインで初の自律飛行を実施し、その後2024年に同機をミシシッピ州南部に移送し、そこで世界初のソーラー航空機の無人自律飛行を実施した。[118]同社は、マイアミ（北緯26度）からリオデジャネイロ（南緯23度）までの緯度で年間を通じて運航する航空機群を構築する予定である。 [119]無人で自律的なこれらの航空機は、有人航空機では達成できない軍事任務や商業任務を、衛星よりもはるかに低いコストで遂行することができる。[120]
スカイドウェラー・エアロは、今後数年間で航空機による世界一周ノンストップ飛行を計画している。[121]
栄誉
2015年、スイス造幣局は地球周回ミッションの実現を記念した特別記念硬貨を発行した。 [122]
2016年、スイス郵便はソーラーインパルス2の功績を称える特別切手を発行した。[123]
参照
- その他のソーラー航空機
- ゴッサマーペンギン
- ヘリオスプロトタイプ
- キネティック ゼファー
- ソーラーチャレンジャー
- PlanetSolar、地球を一周した最初の太陽発電車両（ボート）
- ソーラーストラトス
- 記録
注釈と参考文献
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外部リンク
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