太陽の中のその瞬間 - 太陽光発電飛行

太陽光発電の飛行機で世界中を飛び回る試み

革命的な太陽光発電の飛行機が最近シリコンヴァレーの真ん中にあるモフェット飛行場に着陸した。しかしながら、747貨物機の腹部で分解されて到着した時、シャンパンの栓は抜かれなかった。その飛行機は3月の終わりまでに組み立てなおされ、飛行テストを始める。もしすべてがうまくいけば、5月までに、それはニューヨークに到着する前に4つの町に止まり、アメリカを横断して飛ぶ準備ができて当然だ。しかしながら、この飛行機は、より大きな利用のためのただの実験的試作品にすぎない。

ソーラー・インパルスと呼ばれるその計画の裏にいるチームは、彼らの試作品を、太陽の力だけを使って地球を周航する能力がある2番目の飛行機を作るために必要なることを学ぶのに使っている。スイスのペイエルンの飛行場の彼らの拠点から試作機のいくつかの成功したテスト飛行を実行した後で、彼らの2番機の制作が始まった。しかし、去年の7月、ソーラー・インパルス計画は大きな妨げに苦しんだ。2号機が重要な安全チェックに失敗したのだ。どの飛行機の背骨でもあるその主翼桁が、構造テストの間に壊れたのだ。

何か新しいことをしているときには、いつでも技術をあまりに遠くに押してしまう危険がある。ソーラー・インパルスの創業者の一人、ベルトラン・ピカールは、以前にも同じ状況にあり、成功は失敗から学び前に進むことからやってくることを知っていた。1999年に、彼は地球を周遊するための最初の気球オービター3にともに乗った(ほかの二つの気球を旅を全うできずに失敗した)。ピカール氏が次の挑戦が燃料をまったく使わずに飛行を繰り返すことだろうと決めたのは、20日前に離陸した時に3.7トンあったプロパンがたった40キロになってエジプトの砂漠に着陸した時だった。彼はソーラー・インパルス計画を形成するために、戦闘機パイロットで技術者のアンドレ・ボルシュベールとチームを組んだ。ピカール氏は一連の冒険から生まれた。彼の祖父オーギュストは気球を成層圏まで飛ばした最初の人だった。彼の父ジャックは、深海潜水艇の深さの記録を破った。
 

そのほとんどをやっている

翼桁の問題は、そのチームを1年遅れさせている。新しいものを作り、2号機を完成し、持続可能な気候を待つことは、世界1周飛行が今では2015年に予定されることを意味する。今のところ、そのチームはその強制的な遅れを最大限利用するために、彼らの試作機でアメリカ横断をすることを決めている。これは、より価値のある運行実験を提供し、彼らが必要な技術の開発の役に立つだろう。そして、もし何かがうまくいかなければ、海よりも乾いたところに着陸する方が簡単だ。

太陽光発電の飛行機は、新しいものではない。もっとも初期のものの一つ、ソーラー・チャレンジャーは、1981年に英国海峡を飛んで渡った。それはアメリカの飛行技術者故ポール・マクレディによって作られた。その14.3メートルの翼は、太陽電池でおおわれていた。これらは二つの電気モーターに電気を送り、ひいては一つのプロペラを回した。

ソーラー・インパルス計画はとても異なった獣だ。アメリカ横断飛行をするだろうその試作機は、ジャンボジェットと同じ大きさの63.4メートルの翼幅を持っている。だが、その胴体はグライダーのものと同じくらい細く、その一人乗りのコックピットは狭苦しい。その翼はほぼ1.2万の太陽電池に覆われており、4つのリチウムポリマー電池に充電する一方で4つの電気プロペラを同時に回すことができる。その飛行機は夜を通して飛べなければならないので、その電池が必要となる。

(地球を周航するために作られている)2号機は、それを一度に5-6日間ノンストップでできなければならない。その計画は、東回りに離陸し、北回帰線が通るすべての大陸に着陸する。これは、海をわたる長い飛行を伴う。ほんのモータースクーターと同じだけの力で、その計画された飛行機は時速たった70キロで飛ぶ。その最終的な航続距離は、動いたり多くの食料や水をためる余地がほとんどない中でパイロットが注意を保ち続ける肉体的能力によって限られる。現在の技術では、二人用の太陽光飛行機は重すぎるだろうとそのチームは計算する。

ピカール氏と(パイロットの番の)ボルシュベール氏に運動したり寝そべったりする場所を与えるために、次の飛行機はたった1,600キロの重さの試作機よりも約15%大きくなるだろう。重さは重要な要素だ。壊れた翼桁はグラム単位で削るために超軽量炭素繊維製法で再設計された。「しかし、我々は限界にあまりに近づきすぎた。」ボルシュベール氏は告白する。

完全自動操縦装置のためにほとんど余地はなく、それはあまりに重すぎるだろう。しかしながら、フランスの技術コンサルタントでその計画の支持者の一つアルトランは、部分的システムを開発している。穏やかな気候の中では、それはその飛行機を正しい方向に向け続けるだろう。そしてもし乱気流が翼を5度以上下げる原因となるのならば、コースをただすためにパイロットの右手か左手を震わせて教える。彼はコントロールを保つために素早く反応しなければならない。このシステムは試作機がアメリカを飛ぶときに試されるだろう。

地上クルーは飛行とパイロットの両方を遠隔計測で監視できる。地球周航の時、パイロットは(トイレも兼用する)座席を低くして寝そべり20分までの転寝をすることができる。これは睡眠不足のいくつかの影響を避けるには十分だとそのチームは計算する。パイロットはもし突然行動を起こさなければならないときあまりによろめいてはいけない。この手続きはフライトシミュレーターで72時間ノンストップで試され、うまくいくようだ。

一般的な飛行は、風が穏やかな早朝に離陸し、どんな嵐雲よりも上にとどまるために1万メートルまで上昇する。けれども、この高度では、空気が薄く、酸素供給が必要となる。パイロットは、大型旅客機がジェットエンジンからの空気でするようにコックピットに圧力をかけることは不可能なので、酸素マスクを着用しなければならない。そしてそのチームは重い酸素ボンベも運びたくはない。代替案として、産業ガス会社のエア・リキードは酸素発生のための太陽光発電のシステムを開発している。

夜には、夜明けまで注意深く電力を使うようゆっくりと下降する。太陽が再び登ると、飛行機が再び上昇するとともに電池は3時間で再充電できる。着陸もまた、風が穏やかになる早朝に行われる。

アメリカ横断飛行は、そのチームの気象学者に、彼らの気象モデルがいかに認められるかを見る機会を与える。時にパイロットは最適状態を待つために着陸を遅らせることが必要だ。ピカール氏とボルシュベール氏はそれをするのに興味深い技術を学んでいる。ゆっくりと飛び、機首を風の方向に向け、それによってその飛行機は逆方向に飛ぶことができるのだ。それは、ジャンボジェットで試される種類のものではない。
 

発行日: 
2013-03-02
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