ものづくりニュース by aperza

航空機も燃料電池へ、4人乗りで最長1500キロメートル (石田雅也,[...

航空機も燃料電池へ、4人乗りで最長1500キロメートル (石田雅也,[スマートジャパン])

 現地時間の9月29日に、ドイツの南西部にあるシュトゥットガルト空港を1機の小型機が飛び立った(図1)。ドイツ国立航空宇宙研究センター(DLR)が開発した「HY4」である。水素で発電する燃料電池を搭載した航空機で、4人乗りでは世界で初めてのフライトに成功した。

 HY4は機体の中央部に燃料電池による駆動システムを内蔵して、前方のプロペラを回転させる仕組みだ。左右に分かれた2つの胴体の前部に、パイロットや乗客を2人ずつ分散して収容する(図2)。開発したDLRによると、人間を乗せる部分を左右に分散させた構造が最も効率よく飛ぶことができる。


 動力源の燃料電池はカナダのハイドロジェニックス社が供給した(図3)。低温で動作する固体高分子形の燃料電池で、燃料電池自動車に使われているのと同じタイプだ。HY4に搭載した燃料電池の出力は80kW(キロワット)である。トヨタ自動車の燃料電池車「MIRAI」の出力(114kW)と比べると少し小さい。

最大19人の乗客を運ぶ近距離タイプを実用化へ

 HY4の最高速度は時速200キロメートルで、巡航速度は時速145キロメートルで飛行する。機体の総重量は最大で1500キログラムになり、速度や高度によって750〜1500キロメートルの距離を飛ぶことができる(図4)。

 燃料電池を中核にした駆動システムには、水素格納装置のほかにリチウムイオン蓄電池を備えている。離陸時や上昇時に最大の電力を必要とするため、燃料電池に加えて蓄電池から電力を補給できるシステムだ。

 飛行中は燃料電池の内部で水素と酸素を反応させて、電力を作りながらモーターを駆動する。機体から排出するのは水だけで、通常の航空機のように大量のCO2(二酸化炭素)を排出することはない。燃料の水素を再生可能エネルギーから作れば、CO2フリーのエコな航空機を実現できる。

 DLRは2012年に世界初の有人による燃料電池航空機「Antares DLR-H2」のフライトに成功して以来、この分野の開発で世界をリードしてきた(図5)。4人乗りのHY4で最適なプラットフォームを開発できたことから、今後さらに燃料電池をパワーアップさせて、近距離用の商用機の実用化を目指す。

 HY4をベースにした燃料電池による電動の航空機では、最大19人の乗客を運べる規模まで拡張できる見通しだ。DLRは電動の航空機の開発にあたって大手メーカーのエアバスやシーメンスとも共同プロジェクトに取り組んでいる。燃料電池を搭載したタイプを含めて電動の航空機の開発競争ではヨーロッパ勢が先行する。


スマートジャパン」は、日本各地の企業・自治体にとって喫緊の課題である電力の有効活用と安定確保に向け、節電・蓄電・発電のための製品検討や導入に役立つ情報を提供します。企業や自治体の総務部、システム部、店舗運営者、小規模工場経営者などの方々に向けて、電力管理や省電力化を実現する製品情報、導入事例、関連ニュースをお届けするほか、製品カタログや利用ガイドなども掲載していく予定です。 http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/