アラスカ航空のカラーリングが施されたJetZero Blended Wing Bodyデザイン。アラスカ航空、JetZero
アラスカエアラインズのベンチャー部門はジェットゼロJetZeroによるBlended Wing Body機への投資を8月初め発表した。出資条件や購入オプションは明らかにされなかったが、アラスカはこのような動きをする最初の民間航空会社となり、業界筋によれば、さらに多くのエアラインも購入オプションを真剣に検討しているという。
ブレンデッド・ウィング・ボディ(BWB)は1920年代からあるコンセプトで、翼と胴体間に明確な区分がない空気力学的な形状が特徴である。BWBは、前世紀からの伝統的なチューブと主翼による機体構成と異なり、抗力を大幅に減少させ、燃料燃焼とそれに伴う排出ガスを大幅に改善する。
航空業界は、温室効果ガスへの貢献とそれが背負う環境負荷を痛感している。ロッキーマウンテン研究所によれば、航空旅行は二酸化炭素排出量の約2.5%を占めており、全体的な割合は小さいものの、将来的に他の産業が改善されれば、割合は相対的に大きくなる。さらに、排出物は大気圏の高高度で発生するため、飛行機雲が発生し、これも地球温暖化に大きく寄与していると考えられている。
航空機業界は、炭素燃料からの脱却、あるいは炭素燃料の影響の軽減に懸命に取り組んでいる。こうした取り組みには、水素燃料や持続可能な航空燃料(SAF)の利用が含まれる。水素燃料機は実証実験モードで飛行しているが、大型民間航空機に広く採用されるまでには何年もかかると考えられている。同様に、SAF(廃油や植物由来の原料などのバイオソースを使用)は、精製と輸送に膨大なインフラが必要である。
したがって、BWB機の近い将来の実現可能性は、2050年までにネット・ゼロ・エミッションを達成する業界の目標での直接的な解決策を約束する。ジェットゼロは、同社の航空機設計は燃料消費(および炭素排出)を50%削減すると述べている。国際航空運送協会によれば、現在の価格の燃料は航空会社の運航コストの約25%を占め、中南米では36%にも達するので、BWBでは運航コスト全体の12.5%から18%の改善に相当する。
一般的に、メーカーは新型機導入の検討で、直接的な運航コストを15~20%改善することを目標とする。この経験則は、新型機を市場に投入する投資と導入コストを考慮したもので、大型民間機では2004年のボーイング787以来、成功していない。
BWBアプローチの潜在的価値を考えるもう一つの方法は、航空会社の利益への影響である。マッキンゼー・アンド・カンパニーによると、2017年から2019年(パンデミック前)の米国の航空会社の平均営業利益は7.0%だった。ヨーロッパや南米の航空会社は3.2%と半分以下だった。燃料費削減で12.5%以上の上乗せがあれば、収益性は飛躍的に向上し、採用の動機付けとなる可能性がある。
このため、ジェットゼロは新型機の組立工場の立地選定を検討し、シリーズBラウンドの投資を進めている。同社は、戦略的投資家および主要サプライヤーとしてノースロップ・グラマンを挙げており、ノースロップの子会社スケールド・コンポジッツがプロトタイプの製造と組み立てを行っている。エンジニアリングの専門知識とプロジェクトサポートに加えて、ノースロップは軍事用途でプライムサプライヤーとなる。
Rendering of Blending Wing Body prototype for US Air Force applications.US Air Force, Northrop Grumman, JetZero
2023年8月、米空軍はノースロップとジェットゼロに2億3500万ドルの契約を結び、空軍の年間ジェット燃料消費量の60%を占める貨物、空中給油、軍用輸送に使用可能な試作機を設計した。特定はされていないが、中央翼/胴体の面積が大きいため、従来のチューブと主翼の航空機では大きな課題となる水素貯蔵に適応した設計になる可能性もある。
BWB機の内部面積は、管状の胴体では得られない適応性のあるユニークな特徴となるとジェットゼロも強調している。ジェットゼロは、200~250人乗り機体を目標としている。これは、生産を終了したボーイング757にほぼ匹敵するサイズだが、757は大陸横断の航続距離と路線の柔軟性から、現在も現役で使用されている。この中型機は、ボーイングが757型機の穴を埋め、737型機より大型のエアバスA-321型機の成功を阻止しようと何度も試みてきたものだ。
この設計のフットプリントを考えると、乗客は12列から16列で劇場のような配置に座ることになり、降機やターン時間が短縮され、個々に専用オーバーヘッドビンが設置される利点もある。一時は、機体がバンクした際に機外側の座席の乗客に大きな回転モーメントがかかることが懸念されたが、現在では、A380やB777のような大型機と同じ力よりも大きくないことが示されている。同様に、ウィンドウポートを提供するための筒状の胴体の垂直方向の側面がない代わりに、翼端カメラやその他の視点からの外部の景色を電子的に表示するようになる。
最後に、ジェットゼロは、エンジンを主翼上に配置することで、パイロン上にエンジンがある場合と比較して、地上への騒音の伝播を4倍も遮蔽できるとしている。
材料科学、計算機設計、エンジニアリング、製造技術における進歩が、BWBを現実の一歩手前まで押し進めてきた。ジェットゼロは、規制やインフラ整備の課題に直面するeVTOL(電動垂直離着陸)機などの他の概念的アプローチに対し、環境と産業の能力ニーズに対応するBWB機の即応性を強調している。
しかし、航空宇宙における新しいアプローチ(eVTOL、小型宇宙ロケット、超音速民間航空機)のほとんどは、技術的に実行可能だが、その挫折は大きな影響を与える。億万長者ロバート・バスが2004年に設立したエアリオンは、10人乗りの超音速ジェット機の開発に成功した。オーランド空港に3億7500万ドルの生産施設を建設すると発表し、93機分の112億ドルの受注残を抱えていたが、2021年5月に突然操業を停止した。その理由は、航空機の認証と生産開始に必要な40億ドルの大半を調達できなかったからだ。
ジェットゼロはエアリオンよりはるかに大きな市場を狙い、ノースロップ・グラマンという産業パートナーもいる。しかし、新しい航空機でボーイング・エアバスの独占に食い込むのは容易ではない。ボーイング、エアバス両社ともこのコンセプトを研究しており、エンブラエルは常に、ボーイングとエアバスが提供する製品の中核に入り込むことを避けてきた。
しかし、ボーイングは多くの課題を抱えて崖っぷちに立たされており、エアバスは今のところ有利な立場にある。中国は西側諸国が自国の航空機を受け入れるまで数十年が必要な中で、新しい急進的選択肢に可能性が開かれたといえよう。■
Has The Time Finally Come For This Sci-Fi Looking Aircraft?
Jerrold LundquistContributor
Aug 29, 2024,12:13pm EDT Updated Aug 29, 2024, 01:50pm EDT