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「空飛ぶクルマ」にタイヤがない理由

2024年1月2日  2024年1月4日 

Where's my flying car?
実は昔からある空飛ぶクルマ 空飛ぶクルマの歴史

空飛ぶクルマは、これまで様々なコンセプトのもとで実現が試みられてきました。

自動車としての機能と航空機としての機能を併せ持つ、走行可能な航空機の形。路面を浮上して飛行する、タイヤのない車の形。これはホバーカーと呼ばれることもあります。また、最近注目されている小型マルチコプターの形で、自動車のような操縦性を持ちつつVTOLが可能なもの。運転操作が不要な自律飛行型も登場しています。

意外にも20世紀初頭から、さまざまな飛行技術を用いた「空飛ぶクルマ」の試作機が作られてきましたが、ほとんどが滑走路を必要とする従来型の設計でした。最近ではVTOLプロジェクトも増えてきていますが、1世紀に渡って試みられてきたにもかかわらず実現していません。

SF作家、研究者や技術者、による実現予測やコンセプトデザインは多数提案されてきた一方で、実用化が進んでこなかったことから、「Where's my flying car?」(私の空飛ぶ車はどこ?)というフレーズが、予測された技術が現れないことの例えとして使われることがあります。

空飛ぶクルマへの期待が高まる中、SNSなどでは「ただの小型ヘリ」、「大きいドローン」、「有人ドローン」、「車じゃない」、「思ってたのと違う」、「タイヤは?」、「どうやって走るんや」といった疑問の声が上がっています。確かにその通りだと思います。 

空飛ぶクルマはこれまで長年にわたって様々な試行錯誤が重ねられてきました。車両の形状を保ったまま飛行可能にする試みもありましたが、技術的困難さなどから断念されてきました。現在の形状は、出発地から目的地へ直行することが目的ならば、地上を走行する必要がないという考えに基づいていると言えます。トンボやチョウが地面を這う必要がないのと同じ発想です。

もう一点、現行の社会システムの制約が大きいと考えられます。クルマそのものが飛行するとなると、運転者はパイロットの資格も必要となり、車両は航空機としての許認可も取得しなければなりません。空飛ぶクルマを前提とした社会システムがまだないため、これから先パイロットの部分だけ完全自動操縦にするなど、新たな技術導入がない限り、車両としての形状を保つ意味が薄れたのではないでしょうか。

要するに、これまでの試行錯誤の結果、航空機的な形状が適していることが分かった。また現行の社会システム上の制約から、車両としての形状を維持する意味が薄れた。これらの理由から、空飛ぶクルマは「車」である必要性が低くなり、タイヤを持たない形状に進化したと考えられます。長年の試行錯誤の末に達した現在の形状なのかもしれません。

それでも「空飛ぶクルマ」に思い描いていた姿であってほしいと夢見がちなこと思ってします。

ブレードランナーに登場する空飛ぶ車「スピナー」
Tydence Davis , CC BY 2.0 , via Wikimedia Commons
ブレードランナーに登場する空飛ぶ車「スピナー」

1982年公開のSF映画「ブレードランナー」では、2019年のロサンゼルスを舞台に、空を飛ぶ車「スピナー」が登場します。この映画に描かれた未来像は、多くの人が思い描く「空飛ぶクルマ」の原点だと言えるでしょう。あるいは、「バック・トゥ・ザ・フューチャー」に登場するデロリアンも、空飛ぶクルマの代名詞の一つかもしれません。


「スピナー」と「デロリアン」
2019年が舞台の映画ブレードランナーの空飛ぶクルマ 「スピナー」
2015年が舞台の映画バックトゥザフューチャーの空飛ぶクルマ「デロリアン」


これらを見ると「Where's my flying car?」と言われるのもわかる気がします。

20世紀の空飛ぶクルマ

空飛ぶクルマの実現に向けたこれまでの取り組みを見ると、既存の技術の融合がうまくいっていないことがわかります。
新しいものを作るために、これまでの技術を組み合わせる試みはよくありますが、必ずしもうまくいくとは限りません。
成功例としては、ラジオとカセットテープレコーダーを組み合わせたラジカセがあります。これは、音を鳴らすという共通の機能があるために融合がうまくいきました。
一方、空飛ぶクルマの場合、車と飛行機は「乗って移動する」という大まかな共通点はありますが、飛行機の離陸着陸のための機構は車とはあまりマッチングが良くないと考えられます。
あえて、合体させるのであれば、車との親和性が高いのはヘリコプターやマルチコプターなどの垂直離着陸が可能な機体ではないでしょうか。空飛ぶクルマの実現には、こうした機体との組み合わせが有効かもしれません。


1946年
コンベア 116型
Convair Model 116

コンベア社の116型コンベアカーは、戦後の航空市場開拓を目的として試作された、路上走行可能な航空機です。その後118型へと発展しましたが、いずれも量産には至りませんでした。

設計と開発
コンソリデーテッド・バルティー・エアクラフト社(のちのコンベア社)は、他の多くのメーカー同様、戦後の航空ブームによって商業的に成立する製品が必要とされることを予測していました。第二次世界大戦前に空飛ぶ車のコンセプトを研究していた航空機技術者のテオドア・P・"テッド"・ホールは、軍用の空襲に使用するアイデアを提案していましたが、実現していませんでした。終戦後の1946年4月、ホールとトミー・トンプソンは、雑誌「Popular Science」に掲載されたコンベア116型フライングカーを設計・開発しました。116型は、リアマウントの26馬力エンジンを搭載した2人乗り車両に、取り外し可能な単葉翼と尾部ブームを備え、90馬力のフランクリン エンジンで2枚羽根のプロペラを駆動するトラクター方式の航空機でした。1946年7月に初飛行し、66回の試験飛行を完了しました。

The Convair Model 116 "ConvAirCar"
The Convair Model 116 "ConvAirCar" 1946
Image rights owned by the San Diego Air & Space Museum, which has released the image with no known copyright restrictions
Convair Aircraft Factory, Public domain, via Wikimedia Commons

1946年
フルトン・エアフィビアン
Fulton Airphibian

フルトンエアフィビアンFA-2は、1946年にアメリカのロバート・エジソン・フルトン・ジュニアが設計した機体で、独立懸架式サスペンション、航空機サイズのタイヤ、6気筒165馬力エンジンを搭載したアルミボディの自動車です。布製の主翼は胴体に簡単に取り付けられ、自動車から飛行機への変形が可能でした。試作機は4機製作されました。
1950年12月、民間航空局(CAA)(後のFAA)は試作機1機を認定し、型式証明1A11と登録記号N74104を付与しました。この機体は1946年11月にコネチカット州ダンベリーでお披露目されましたが、財政難からフルトンは開発を断念し、会社を売却せざるを得ませんでした。

エアフィビアンは、航空機形態のままでも走行が可能な方式を採用していました。3枚プロペラを取り外し胴体側面のフックに掛け、支持キャスターを下ろし、フライトユニットとロードユニットのロックを解除することで、主翼と胴体後部を切り離して道路を走行できました。


Fulton Airphibian FA-3-101
Fulton Airphibian FA-3-101
FlugKerl2CC BY-SA 3.0 , via Wikimedia Commons

1947年
コンベアカー118型
ConVairCar, Model 118

コンベア社の118型コンベアカー(別名ホールフライングオートモービル)は、2機が製造された試作の空飛ぶ車です。
一般消費者向けに設計され、2機の試作機が製作され飛行しました。試作1号機は燃料切れによる事故で失われました。その後、破損した機体から2号機を復元して再び飛行させました。しかし、その頃にはこのプロジェクトへの熱意はほとんどなくなっており、まもなく計画は終了しました。
コンベアカーは民生用の空飛ぶ車として試作された画期的な機体でしたが、2機のプロトタイプ製作に留まり、量産化はされませんでした。燃料切れ事故で1号機を喪失した後、2号機の飛行に成功しましたが、すでにプロジェクトの勢いは失われており、開発中止となった経緯があります。

ConvairCar Model 118
ConvairCar Model 118
Unknown authorUnknown author, Public domain, via Wikimedia Commons


Convair Model 118 ConvairCar wing removal
Convair Model 118 ConvairCar wing removal
Unknown photographer, Public domain, via Wikimedia Commons

設計と開発
ホールはその後、モデル116をより洗練された車体と強力な「飛行」エンジンを搭載した発展型を設計しました。25馬力のクロスレイエンジンがプラスチックボディの4人乗り車両の後部に、190馬力のライカミング O-435C エンジンが航空機用の動力として搭載されました。生産目標は16万台で、価格は1500ドルと見積もられていました。コンベア社は、モデル118が大量に購入され、空港でレンタルされることを想定していました。

運用の歴史
テストパイロットのルーベン・スノッドグラスが、1947年11月15日に初号機(登録番号NX90850)の初飛行を行いました。しかし、1947年11月18日の1時間のデモ飛行中に、カリフォルニア州サンディエゴ近郊で燃料切れによる不時着をしてしまい、車体を破壊、主翼を損傷しました。パイロットは軽傷で済んだものの、ほとんど燃料を積まずに離陸したと考えられています。離陸前の目視点検では燃料計は満タンを示していましたが、それは自動車用の計器で、航空機用のものではありませんでした。
同じ翼と別の車体を用いた2号機が1948年1月に再度飛行しましたが、プロジェクトへの熱意は失せており、コンベア社は計画を中止しました。権利はホールに返還されましたが、量産化には至らず、開発は頓挫しました。


一般的な特徴
乗員:1名
乗客定員:3名
翼幅:34フィート5インチ(10.49メートル)
全高:2.54メートル(8フィート4インチ)
空虚重量:1,524 lb (691 kg)
総重量:2,550 lb(1,157 kg)
パワープラント 1 × Lycoming O-435C空冷フラット6、190馬力(140 kW)
パワープラント 1×Crosley 空冷式 25馬力(19kW) (車体への動力供給)
性能
巡航速度: 125mph (201 km/h, 109 kn)


The Incredible Flying Car of the 1950s
The Incredible Flying Car of the 1950s
翼とプロペラを装備し、滑走路からの離陸が可能なエアロカーの動画
https://cdn.jwplayer.com/previews/XjYcjot7

1949年
エアロカー Aerocar

エアロカー・インターナショナル社のエアロカー(しばしばテイラー・エアロカーと呼ばれる)は、1949年にモールトン・テイラーがワシントン州ロングビューで設計・製造したアメリカ初の実用的な空飛ぶ車とされています。6機が製造されましたが、大規模な量産には至りませんでした。
空飛ぶ車の実現を目指して多くの技術者が知恵を絞ってきましたが、飛行機としての軽量化と自動車としての安全性確保はトレードオフの関係にあり、 技術者にとって難問でした。
エアロカーは小型車両に取り付け可能な翼とプロペラを開発することでこのジレンマを克服し、1949年に初飛行に成功しました。新聞や雑誌の取材による宣伝も手伝って実用化への期待が高まりましたが、量産化には至らず、生産数は6機にとどまりました。空飛ぶ車の歴史に残る画期的な機体でしたが、実用化の段階まで到達することはできませんでした。

テイラーは「車でありながら飛行機である必要はない」と考え、このコンセプトで小型車両から5分で取り付けられる翼とプロペラを開発したのです。
1949年のエアロカー初飛行後、新聞や雑誌の取材が殺到しました。約8年の開発と75万ドル、700時間の飛行を経て、連邦航空局からも耐空証明を取得しました。走行距離は2万マイルに達し、当時の自動車基準もクリアしました。
1970年、フォードが調査を行い、年間2万5千台の販売が見込まれましたが、新たな安全基準への対応と運航上の懸念から断念しました。 エアロカーの生産数は試作機を含めて6機。うち2機が博物館に展示されています。画期的な試みでしたが、量産化には至りませんでした。
テイラーは1946年から走行可能な航空機の設計を開始しました。デラウェア州を旅行中に、主翼が取り外し可能な先駆的なエアフィビアンを設計していたロバート・E・フルトン・ジュニアに出会いました。 テイラーの試作機エアロカーは、折りたたみ式翼を採用し、一人で5分以内に飛行モードに切り替えが可能でした。リアナンバープレートを跳ね上げると、プロペラシャフトを接続してプッシャープロペラを取り付けることができました。前輪駆動は同じエンジンで行い、3速マニュアルトランスミッションを搭載していました。飛行時はトランスミッションをニュートラルとしました(タキシング時の後退はリバースギア使用可)。主翼と尾翼は地上では車体後方に牽引されました。プロペラは路上走行時も取り外す必要がありませんでした。1950年代初頭のニュース映画に運転、操縦、製造風景が記録されています。

エアロカーIII
乗員:1名
乗客定員:1名
全長:21フィート6インチ(6.55メートル)
翼幅:34フィート0インチ(10.36 m)
全高: 2.29メートル(7フィート6インチ)
翼面積 190平方フィート(18 m2)
空虚重量:1,500 lb(680 kg)
総重量:2,100ポンド(953kg)
燃料容量:23.5ガロン
パワープラント 1×ライカミングO-320空冷フラット4、143ps(107kW)
プロペラ:2枚羽根Hartzell HA12 UF、直径6フィート4インチ(1.93m)
性能
最高速度:時速117マイル(約188km/h、102kn)
巡航速度: 97マイル(156km/h、84kn)
失速速度:時速50マイル(時速80km、43kn)
航続距離 300マイル(480km、260海里)
航続可能距離:300マイル(480km、260海里 12,000フィート(3,700メートル)
上昇率:610フィート/分(3.1m/秒)

1959年
カーチス・ライト 2500型  エアカー
Curtiss-Wright Model 2500 Air Car

カーチス・ライト社は、航空機開発の経験を持つ航空宇宙・防衛分野のサプライヤーです。戦後、軍は水陸両用輸送船の改良に強い関心を持っていました。そこでカーチス・ライト社が開発したのがエアカーです。これは「グラウンド・エフェクト・マシン(GEM)」と呼ばれるホバークラフト技術を利用しています。 

エアカーは180馬力の航空機用エンジンを2基、チューブフレームのシャシー前後に搭載し、2基の大型垂直ダクトファンを駆動します。全力時には15インチのエアクッションの上を浮上し、1000ポンドの荷物を運搬できました。
カーチス・ライト社の豊富な航空機開発経験を活かし、ホバークラフト技術を応用した新概念の走行機エアカーを開発したという背景があります。軍の水陸両用輸送への強いニーズに対応する形で誕生した画期的な機体だったと言えます。

1956年にカーティス・ライト社が経営難のスチュードベーカー・パッカード社と資本提携したこともあり、エアカーは自動車に近づける設計がされました。巨大なボディにはツインヘッドライト、ターンシグナル、フェンダー、バンパーなど当時の自動車のスタイルを取り入れています。
4人乗りの中心キャビンには、コンバーチブルトップ、自動車用ダッシュボード、ステアリングホイールが装備されていました。ハンドルとボートのハンドスロットルは、4隅の可変ルーバーを制御して、ファンの風力を推進、操向、制動に利用していました。エアカーは陸上、水上共に時速約60マイル(約97km/h)の速力が可能でした。
自動車メーカーとの提携もあり、自動車のスタイリングや操縦装置を取り入れるなど、陸上での運転性に配慮した設計が特徴的でした。
1960年、陸軍交通研究本部が2台を購入し技術評価を行いましたが、数カ月の試験の結果、実戦使用には不適当と判断されました。平坦で障害物のない場所では問題ないものの、わずかな起伏や岩場でも問題が発生することが判明したのです。
軍用機の契約が取れなかったため、カーティス・ライト社は民生用に設計変更し、4人乗りのファミリーカーを目指しました。しかし実用性、サイズ、騒音、操縦性に加え、最高速度は時速60km/h程度と物足りなく、自動車の代替にはなり得ませんでした。結局、エアカーの設計は頓挫し、生産に至る前にプロジェクトは消滅してしまいました。
1960年にデイトナでのテスト走行が行われましたが、自動車の代替としての実用性は乏しく、軍用利用、民生利用ともに計画は失敗に終わりました。

Curtiss-Wright Model 2500 Air Car
ETH-Bibliothek Zürich, Bildarchiv / Fotograf: Unbekannt /
 Dia_240-382 / CC BY-SA 4.0





1959年
フォード・レヴァカー・マッハI
Ford Levacar Mach I

フォード製のコンセプトカー、レヴァカー(Levacar)は、最初期の本格的な車輪付き空気浮上車でした。
フルサイズのプロトタイプで、シャーシ下に3つの強力なエアジェットを備え、地上から数インチ浮上する1人乗りの「空飛ぶ車」です。
小型ターボジェットエンジンを搭載し、最高速度800km/h近くを目指す設計だったとされています。

車輪を備えた初の本格的な空気浮上車で、強力なエアジェットによって地面からの浮上が可能な、非常に先進的なコンセプトカーでした。
フォード・マッハI(別名フォード・レヴァカー・マッハI)は、1950年代にフォードが開発したコンセプトカーのホバークラフトです。車輪ではなく、加圧された空気のクッションによって走行する1人乗りの乗り物でした。
その名称は、当時の自動車がまだ到達していなかった速度「マッハ1」に由来しています。実験では50-60psiの空気圧で、浮上に15馬力、推進に2.5馬力を用い、時速32kmを達成しました。

1959年の雑誌(『ボーイズライフ』9月号)の広告には、全長2.4m、全高1.2m、全幅1.4mの1人乗り寸法が示されています。車輪を持たない空気浮上式の未来的なコンセプトカーでした。
レヴァカーのプロジェクトは、フォードの技術研究担当副社長アンドリュー・A・クーチャーと上級開発技術者デヴィッド・J・ジェイが主導しました。クーチャーは1930年頃からこのコンセプトを考えていました。主要デザイナーの一人が、フォード・マスタングの初期デザインで知られるゲイル・ハルダーマンです。
マッハIのほか、同様の装置を備えたスクーター「レバスクーター」も開発しました。円形トラックでの実験では、3.2mm浮上し、25mmの障害物を乗り越えることが確認されました。 
マッハIは1950年代後半、ミシガン州ディアボーンで約2年間展示されました。車輪のない空気浮上車の画期的な試みでした。

Levacarを展示したブースの概要
RAIでの自動車展示会設営、Levacarを展示したブースの概要
31 January 1961
Joop van Bilsen / Anefo, CC0, via Wikimedia Commons



Levacarを展示したブースの概要
RAIでの自動車展示会設営、Levacarを展示したブースの概要
31 January 1961
Joop van Bilsen / Anefo, CC0, via Wikimedia Commons

現代の「空飛ぶクルマ」のについては以下にまとめました。
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無人航空機操縦者技能証明 学科試験(二等無人航空機操縦士)の学科試験とサンプル問題 新しいライセンス制度と詳細の発表が航空局よりありました。 無人航空機操縦士 学科試験のサンプル問題は下記PDFです。 操縦ライセンス制度 学科試験(二等)サンプル問題 https://www.mlit.go.jp/common/001493224.pdf <実施方法> 全国の試験会場のコンピュータを活用するCBT  (Computer Based Testing) <形 式> 三肢択一式(一等:70問 二等:50問) <試験時間> 一等:75分 二等:30分 <試験科目> 無人航空機に関する規則、無人航空機のシステム、無人航空機の操縦者及び運航体制、運航上のリスク管理 ※令和6年(2024年)4月14日(日)より、 学科試験の内容は、「無人航空機の飛行の安全に関する教則 (第3版)」に準拠します。 と発表されました。 詳細は「 【重要!!】無人航空機操縦士・学科試験の内容が、変わります 」にアップしました。 無人航空機の飛行の安全に関する教則 新しくできた無人航空機操縦者技能証明の制度で「一等無人航空機操縦士」「二等無人航空機操縦士」の国家試験の学科の教科書の基になるものです。この教則の内容や範囲から試験問題も作られるています。 令和5年(2023年)4月13日に改訂された、 無人航空機の飛行の安全に関する教則(第3版) は以下にリンクします。 https://www.mlit.go.jp/common/001602108.pdf 無⼈航空機操縦士の学科試験のための教則について詳しく解説を、以下でご覧ください。 「無人航空機の飛行の安全に関する教則」(第3版) 令和5年(2023年)4月13日【教則学習】 教則の読み上げ動画を作成しました 詳しくは 無人航空機の飛行の安全に関する教則 第3版 読み上げ動画 二等無人航空機操縦士 学科試験 模擬試験 「二等無人航空機操縦士」のサンプル問題に基づいて模擬テストを作りました。 回答終了後に 「送信」 をクリックして続いて出てくる 「スコアを表示」 をクリックすると採点結果が表示されます。発表によるとCBT式試験というコンピュータを利用した試験になるようですので、似た雰囲気ではないかと思います。メールアドレスの情報は収集しておりませんので気軽

世界の時間とタイムゾーン・JST、UTCとズールータイム【教則学習・周辺知識】

協定世界時(UTC)、日本標準時(JST)、グリニッジ標準時(GMT)、国際原子時(TAI)、世界時(UT) 時間を表現するための基準が複数あります。これは、世界各国で、それぞれに昔から使用されていた、それぞれ文化にも深くかかわる時間の基準があり、これらを一度に切り替えることが難しかったためで、そのため、しばしば混乱が生じる場合がありました。人、物、そして、情報が世界を行きかう事により、徐々に世界中で統一した基準を用いるような流れになりました。また、科学技術の発展によって精度を増した基準の観測・利用方法が進みましたが、やはり全ての時刻を統一することは困難なため、複数の基準が存在しています。 観測データなど扱う場合必ず「何時(いつ)、when」測定した物なのかという情報は測定値とセットで扱われる大切な要素です。この要素が抜けたり、正しくなければ、データの価値がなくなってしまう場合もあります。 気象観測や、航空機の運航、コンピュータの時間など、昔より世界が狭くなってしまった現代、正確な時刻は当然、必要ですが、その時刻が、どの基準で示されているものなのかを意識しなければならいことも増えてきています。 Samuel P. Avery, 129 Fulton St, NY (wood engraving); Centpacrr (Digital image) ,  Public domain, via Wikimedia Commons 世界時が採用される前の「すべての国」の相対的な時間を示す1853年の「ユニバーサルダイヤルプレート」 グリニッジ標準時(GMT) G reenwich  M ean  T ime グリニッジ標準時(GMT)は、ロンドンのグリニッジにある王立天文台の平均太陽時で、真夜中から数えたものです。(真夜中が午前0時という事)過去には正午から計算されるなど、様々な方法で計算されていたようです。そのため、文脈がわからない限り、特定の時刻を指定するために使用することはできません。(時代によって時間が異なることがあります。)GMTという用語は、タイムゾーンUTC+00:00の名称の1つとしても使われ、イギリスの法律では、イギリスにおける市民時間(ローカルタイム)の基準となっています。 英語圏の人々はしばしば、GMTを協定世界時(UTC)の同義語として用いますが

一等無人航空機操縦士 学科試験問題 模擬試験

無人航空機操縦者技能証明 学科試験(一等無人航空機操縦士)の学科試験とサンプル問題について 新しいライセンス制度の試験の詳細と学科試験のサンプルが無人航空機操縦士試験の指定試験機関の日本海事協会より発表されています。 無人航空機操縦士(一等)操縦ライセンス制度 学科試験のサンプル問題は下記PDFです。 https://www.mlit.go.jp/koku/content/001520518.pdf <実施方法> 全国の試験会場のコンピュータを活用するCBT  (Computer Based Testing) <形 式> 三肢択一式(一等:70問) <試験時間> 一等:75分 <試験科目> 無人航空機に関する規則、無人航空機のシステム、無人航空機の操縦者及び運航体制、運航上のリスク管理 一等学科試験では、二等学科試験の出題範囲に加えて、一等のみを対象とする項目も出題範囲に含まれます。 ※令和6年(2024年)4月14日(日)より、 学科試験の内容は、「無人航空機の飛行の安全に関する教則 (第3版)」に準拠します。 と発表されました。 詳細は「 【重要!!】無人航空機操縦士・学科試験の内容が、変わります 」にアップしました。

自己紹介

ノーマン飛行研究会
2015年 首相官邸ドローン事件があった年、トイドローンを手にして以来ドローンと関わっています。JUIDAの無人航空機安全運航管理者、操縦技能証明とドローン検定協会の無人航空従事者試験1級 を取得しております。無線関連の第1級陸上特殊無線技士も取得しております。 できるだけ正確に学んだことを綴って行きたいのですが、もし間違いなどありましたらご指摘いただけると嬉しいです。 このサイトはリンクフリーです。報告の必要ありません。リンクして頂けると喜びます。
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