飛びながら変形する未来の飛行機
ニューズウィーク日本版 / 2019年5月4日 15時0分
<まるでアニメの変身ロボ――飛行状況に合わせて最適な形状に変化する翼をNASAとMITが開発>
NASAとマサチューセッツ工科大学(MIT)の研究者は、多数の小さな「サブユニット」で構成される新タイプの飛行機の翼を開発。学術誌スマート・マテリアルズ・アンド・ストラクチャーズで発表した。
この翼は製造工程に大きな柔軟性をもたらすもので、将来的に航空機製造の生産性向上が期待できると、研究者は言う。
「主な目標は『ボクセル』という材料ブロックを使い、製造工程をデジタル化することだ。ボクセルはより大きな構成部品に組み立てることができる。構成部品の機能は細かく設定することが可能で、高度な機能を低コストで実現できる」と、MITの大学院生ベンジャミン・ジャネットは言う。「このプロセスには可逆性がある。つまり完成後の手直しや部品の形状変更が可能であり、目的に合わせて自由に調整できる」
通常、翼は補助翼のような可動部を使って飛行機の機体を制御する。しかし、この新しい翼はその形状を飛行中に変えることができる。剛性を持つ部品と柔軟性を持つ部品を組み合わせることで、翼全体またはその一部を曲げられるようになっているからだ。
研究者は同一の形状を持つ小さなサブユニット(ボクセル)を組み合わせて格子構造をつくり、それを薄いポリマー素材で覆った。そのため翼の内部は大部分が空洞で、剛性を保ちながら低密度を実現している。この格子の剛性度はゴムと同等だが、密度は1000分の1程度だ。
エネルギー効率を改善
翼が変形可能になれば、離陸、巡航、着陸の各段階に適した形状に変化させることができる。研究者によると、これによって従来の翼よりずっと軽く、燃費性能が高い設計が可能になる。「異なる角度の空力の負荷に翼の形状を適応させることで、エネルギー効率を改善できる」と、論文の筆頭執筆者であるNASAエームズ研究センター(カリフォルニア州)のニコラス・クレーマーは述べている。
現行の翼は研究者の手作りで、長さ約5メートル程度の小さなものだ。複数の自律型ロボットを組み合わせれば容易に翼の組み立てが可能で、射出成形によって各部品をわずか17秒で製造できるという。
「今は製造法を見つけた段階」だと、ジャネットは述べている。「これから工作機械設備への投資が必要だが、その後は部品を安くつくれるようになる」
新しい翼のデザインが小さなサブユニットで構成されているという事実は、翼の形状の自由度が大幅に増すことを意味する。「どんな形状でも望みどおりにつくれる」と、ジャネットは言う。「ほとんどの航空機が同じ形状なのは製造コストのためだ。それが最もエネルギー効率の高い形とは限らない」
つまり、この翼はもっと効率的な、例えば機体と翼の構造が一体化した航空機の開発につながる可能性があるということだ。「私たちのアプローチが、将来のさまざまな輸送手段の性能向上、ひいては資源の節約を実現することを願う」と、ジャネットは言う。「この低コストのアプローチは、新しい輸送手段の武器になるかもしれない」
<本誌2019年04月23日号掲載>
※4月30日/5月7日号(4月23日発売)は「世界が尊敬する日本人100人」特集。お笑い芸人からノーベル賞学者まで、誰もが知るスターから知られざる「その道の達人」まで――。文化と言葉の壁を越えて輝く天才・異才・奇才100人を取り上げる特集を、10年ぶりに組みました。渡辺直美、梅原大吾、伊藤比呂美、川島良彰、若宮正子、イチロー、蒼井そら、石上純也、野沢雅子、藤田嗣治......。いま注目すべき100人を選んでいます。
アリストス・ジョージャウ
この記事に関連するニュース
-
翼幅世界最大の航空機「ロック」と搭載される超音速航空機「タロンA」
sorae.jp / 2024年5月17日 21時8分
-
「これ飛ぶの!?」まさかの“世界最高速”! ほとんどオモチャなずんぐりボディ “伝説だけ”残した飛行機とは
乗りものニュース / 2024年5月13日 16時12分
-
戦闘機から人型に変形、意味ある?『マクロス』のバルキリーは実在したら使えるのか “手足だけ出す”モードも実は恐ろしい?
乗りものニュース / 2024年5月12日 18時12分
-
翼の端がなぜ曲がってる? 旅客機の重要な工夫 原型を作った数々の“異形機”開発者とは
乗りものニュース / 2024年5月4日 14時12分
-
「明らかに翼おかしいぞ」ロシア異形の戦闘機Su-47は何を求め、廃れたのか ほとんどオバケなルックス!?
乗りものニュース / 2024年4月26日 6時12分
ランキング
-
1米大使、初の与那国島訪問=台湾情勢巡り中国けん制
時事通信 / 2024年5月17日 21時8分
-
2北朝鮮の孤児院で乳幼児7人が栄養失調で死亡 職員らが子どもに与える食糧を横領していたとして逮捕、食糧事情の悪さが浮き彫りに
NEWSポストセブン / 2024年5月18日 7時15分
-
3ロシア軍前進も「状況安定化」 ウクライナ、東部態勢強化
共同通信 / 2024年5月17日 19時41分
-
4ニュース裏表 峯村健司 中国監視船内に2カ月拘留中の台湾軍人…軍事行動・スパイ活動の嫌疑「意図的に拘束」か 台湾有事〝最前線〟金門島ルポ・第2弾
zakzak by夕刊フジ / 2024年5月18日 10時0分
-
5プーチン氏、ゼレンスキー氏の正当性に疑問 戒厳令で大統領選延期
ロイター / 2024年5月17日 23時33分
記事ミッション中・・・
記事にリアクションする
記事ミッション中・・・
記事にリアクションする
エラーが発生しました
ページを再読み込みして
ください