電動航空の分野を注視してきたなら、騒音問題が格納庫の中の最大の課題であることは既にご存じでしょう。プロペラは大きな音がします。地域住民が反発します。規制当局は神経をとがらせます。そこへ、元Uber Elevateの技術責任者Mark Mooreが設立したテネシーのスタートアップ、Whisper Aeroが、その問題を構造レベルで解決できると考える製品を公開しました。その名はJetFoilで、名前が示す通り非常に興味深いものです。
JetFoilはWhisperの特徴である高枚数ブレードのダクテッドファン技術を取り入れ、それを直接翼に組み込んでいます。推進装置をパイロンに吊るしたりナセルにボルトで取り付けたりする、いわゆる別個のものとして考える必要がなくなります。ファンが揚力面の一部になるのです。きれいな翼を眺めて「なぜ未だに翼の下面にエンジンを取り付けているのか」と疑問に思ったことがある人には、このコンセプトが強く響くでしょう。
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Whisperが実際に示したもの
同社はJetFoilを、一般航空機の設計や新興の電動プラットフォームを含む軽航空機向けの分散推進アーキテクチャとして公開しました。一つか二つの大きなファンの代わりに、JetFoilは翼幅に沿って複数の小さなダクテッドユニットを埋め込みます。各ユニットは上面に沿って空気を引き込み、Whisperによればそれにより揚力が増し、音響特性は従来のプロペラよりもはるかに低く抑えられると言います。
この最後の点が重要です。Whisperはここ数年、自社のeQ250ダクテッドファンを従来のプロペラより静かな代替案として提案してきており、同社は自社技術が音を大気によってより早く吸収される周波数帯域へと移すことができると主張しています。JetFoilは論理的な次の一手です。ファンと翼を別個の問題として扱うのをやめ、ひとつのシステムとして設計するという考えです。

写真: Whisper Aero
翼と一体化することがなぜ重要か
ここからは、機体フェチの方には本当に面白くなる部分です。推進装置を翼に埋め込むことで、いくつかの効果が同時に得られます。
第一に、揚力の方程式が変わります。ファンが上面の空気を引くことで、いわばブローンフラップのように働き、境界層にエネルギーを与えて翼が低速でもより多くの揚力を生み出せるようになります。つまり、離陸滑走距離が短くなり、進入速度が遅くなり、同じペイロードであれば翼を小さくできる可能性があるということです。
第二に、抗力が減ります。ナセルがぶら下がっていないクリーンな翼は空力的に整然としています。空気流内にぶら下がるポッドが生む干渉抗力がなくなるからです。
第三に、そしてこれが最大の利点ですが、騒音が小さくなる点です。ダクト化されたファンは既に開放型プロペラに比べて先端ノイズを低減します。さらに翼に組み込むことで構造自体がシールドとなり、音が下方に向かうのではなく上方や後方へ向けられるため、地上で苦情を出しがちな人々に音が届きにくくなります。
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誰に向けたものか
WhisperはJetFoilを軽航空機および先進航空モビリティ市場向けに位置づけています。訓練機、短距離通勤機、そして居住地の近くで運用して“近所の迷惑者”にならないことが求められる次世代の電動またはハイブリッド機が想定されます。
同社は防衛・民間航空の両面でパートナーシップを築いており、先行するダクテッドファンの成果はすでに無人機プログラムにも組み込まれています。JetFoilはその提案をさらに広げるものです。もしあなたが白紙から電動の訓練機やハイブリッドのリージョナル機を設計する機体メーカーなら、揚抗比(L/D比)を改善する推進システムを購入できるという見込みは無視しがたいでしょう。
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電動航空の文脈
電動推進には常に梱包面での有利さがあり、業界はそれをまだ十分に活用していません。電動モーターは小型で出力に対して軽く、タービンやピストンエンジンのような複雑な空気や排気配管を必要としません。それが分散推進を、従来の動力源では不可能だった実用的なものにしています。
NASAはX-57 Maxwellのようなプログラムを通じて何年もこの考えを追求してきました。そこで小さな電動モーターを多数翼に並べることで翼自体を小さくできることを証明しようとしました。JetFoilはその発想を引き継ぎ、NASAにはなかった二つの要素を加えます。低騒音に調整されたダクテッドファンと、その成果を実際に商用として販売しようとする企業です。
認証遅延やバッテリーの問題、そして複数の有名なeVTOL候補の破綻を通じて電動航空のゆっくりとした進展を追ってきた愛好家にとって、JetFoilは着実で漸進的な工学的賭けであり、時間をかけて価値を示しやすいタイプのものです。魔法のようなバッテリーを必要としません。翼なしのポッドからの垂直飛行を約束するわけでもありません。単純に翼をより静かに、より効率的にするのです。

写真: Whisper Aero
まだ証明が必要な点
概念は簡単です。ハードウェアの実装が難しいのです。Whisperはまだ飛行するJetFoilデモ機を公開しておらず、推進装置を一次構造に統合することは、整備や検査、鳥衝突、そして分散配置されたファンの一つが故障した場合に何が起きるかといった実際の疑問を生じさせます。認証当局は、翼に並んだ多数のファンにわたる非対称推力事象が発生した場合にシステムがどう振る舞うかを確認したがるでしょう。
冷却の問題もあります。電動モーターは熱を発生し、翼内に複数を詰め込むということは構造を損なわない熱管理計画が必要になるということです。これらはいずれも致命的な障害ではありません。むしろ、巧みなレンダリングと認証された航空機を分けるような工学的作業に過ぎないのです。
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なぜ注目すべきか
もしJetFoilがWhisperの説明どおりに機能すれば、軽航空機カテゴリ全体をより静かでクリーン、かつ効率の良い設計へと押し上げます。これは小さな飛行場からCessnaを飛ばす人にとっても、先進航空モビリティの動向を追う人にとっても、あるいは空港騒音にますます反感を持つ地域社会の中で一般航空が将来を持てるようにしたいと願う人にとっても重要です。
また、それはより大きな変化の兆しでもあります。第一世代の電動機は、燃料タンクの代わりにバッテリーを入れるという形で従来のレイアウトを踏襲することが多かった。JetFoilは、電動推進を前提に最初から設計した場合に航空機が実際にどのような姿になるべきかを問う第二の波の一部です。それこそが本当に興味深い最前線です。
Whisperから目を離さないでください。次に注目すべきマイルストーンは飛行デモ機です。同社が騒音と性能の目標を満たすデモ機を出せれば、JetFoilは素晴らしいコンセプトから小型機の作り方における実際の変化へとステップを上がるでしょう。
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