ベル V-280

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ベル V-280 Valor

ベル V-280

ベル V-280

ベル V-280は、アメリカ合衆国の航空機メーカーベル・ヘリコプターとロッキード・マーティンが開発中のティルトローター機。2017年12月に初飛行に成功している[1]。

概要[編集]

JMR / FVL（Joint Multi-Role / Future Vertical Lift: 統合多用途・将来型垂直離着陸機計画）の一環としてV-22 オスプレイ開発の経験を活かし、開発が開始され、ベル社とロッキード・マーティン社の共同開発で進められる。

名称は"Valor"であり、英語で「武勇、剛勇、勇気」を意味する[2]。

V-280はV-22 オスプレイと異なり、エンジンは主翼に固定で回転翼のみの角度が変化する[3]。UH-60の代替が予定され、艦載予定がないので主翼を自動的に折りたたむ機構は備えない[3]。

当初はヘリコプターとティルトウィングの折衷案の HTR , Hybrid Tandem Rotor（折衷型・双子式回転翼）[4]があり、次に民間型ティルトローター機であるAW609の改造案になり、最終的に完全新設計のティルトローター案であるV-280に決まったという経緯がある。

アメリカ陸軍では2030年以降より、統合・多用途ヘリコプター計画 (JMR) の構成案 に基づき、UH-60 ブラックホークを順次置き換える予定である。

V-280は4名の乗員と14人の完全武装の兵士を乗せて毎時563kmで最大800 nmi (1,500 km) までの往復が可能で、現在のヘリコプターのおよそ2倍の作戦行動半径と速度で、片道であれば2,100 nmi (3,900 km) の回航距離でC-17に乗せずに自力で作戦地域に展開可能[5]である。 巡航速度 280 kn (520 km/h)、最高速度：300 kn (560 km/h)で、V-280という型名は巡航速度280ノットに由来する。

開発[編集]

2013年10月2日、アメリカ陸軍は、JMRプログラムに基づく技術投資協定 (technology investment agreement) をベル・ヘリコプター社と締結した[6]。同様の協定は、AVXエアクラフト社、カレム・エアクラフト社およびシコルスキー・ボーイング・チームとも締結された。

2014年10月3日、アメリカ陸軍は、JMR実証機プログラムの対象機として、ベル－ロッキード・チームのV-280ヴァラーとボーイング－シコルスキー・チームの SB>1 デファイアント を選定したことを公式に発表した[7]。

2017年2月16日、JMR実証機であるV-280ヴァラーが、その製造の95％を完了し、テキサス州アマリロにおいて地上振動試験を開始した[8]。

2017年12月18日、V-280ヴァラーが、テキサス州アマリロにおいて初飛行に成功した[9]。

2022年6月、ベル社はV-280の飛行試験を完了して今後は兵装の開発に重点を置いていくことを発表した。飛行試験は3年間で214時間以上に上り、低速飛行時の敏捷性や305ノットの高速飛行といった目標が達成された。[10]

設計[編集]

垂直離着陸モード

V-280は、V-22オスプレイと異なり、プロップ・ローター（プロペラとローターの機能を持つ回転翼と羽根の機構）のみがエンジンポッドの途中から上に折れ曲がることで、エンジンと排気口が水平を保つようになっており、側面のスライド扉からの搭乗者の乗降の際でも、エンジンの排気熱の影響を及ぼし難い利点を持つ。

主翼はV-22の前進翼に対してV-280では矩形に近い直線翼を採用している。主翼内部にはV-22と同様に駆動軸（ドライブシャフト）が貫通しており、一方のエンジンの出力が得られなくなった場合でも、残りの1基のエンジンで双方のプロップローターを駆動可能。ただし、V-22とは異なりエンジンは傾かず常に水平であるため、ギアボックスや駆動軸の構成はV-22よりも格段に簡素になり、整備性も向上している。

機体には、引き込み脚、3重の冗長性を有するフライ・バイ・ワイヤ方式の操縦系統、V字型の尾翼 (「蝶尾翼」とも呼称する )が装備されている。主翼は、炭素繊維強化ポリマー複合材 (carbon fiber reinforced plastic, CFRP)で一体成型され、重量と費用の低減が図られている。2つの貨物外部吊り下げフックを装備しており、10,000ポンド（4,536キログラム）のM777A2榴弾砲を懸吊して、150ノット（時速278キロメートル）で飛行することが可能である。

胴体は、UH-60ブラック・ホークに近い形状をしている。主翼は 7フィート（2.13メートル）の高さにあるため、左右のスライド扉からの兵士の乗降が容易であり、6フィート（1.8メートル）と幅広の扉の規模も相まって、ドア・ガン射手の射界も広く確保できている。実証機は当初、汎用ヘリコプターに準じた「多用途形態」で設計されるが、攻撃形態の設計についても準備が行われている[11][12][13]。

試作機はゼネラル・エレクトリック社製T64を搭載しているが、GEアビエーション社が米陸軍の「将来の手頃な価格のタービンエンジン」計画　(The Army's Future Affordable Turbine Engine (FATE) program ) からの資金提供を受けて新規にエンジンを開発製造することを予定している[14]。

V字尾翼 (蝶尾翼)および「ラダーベータ―」（方向舵と昇降舵を兼ねる補助翼）は、GKN社が製造している。金属と複合材を組み合わせて製造されており、高い水準での機動性と制御能力をもたらすことが期待されている。

機内には、兵士が携行する無線機、暗視眼鏡（ Night Vision Goggle, NVG ）などの電子機器をワイヤレスで充電できる座席や任務用地図をホログラフィー技術を利用して立体(3D)表示可能なモニターウインドウなどが装備される[15]。

V-280 は、V-22 オスプレイ よりも、重量を軽減して運用費用を削減することが重視されている。このため、翼、胴体および尾部には、複合材が広く用いられている。特に、翼の外板および骨組みには、炭素繊維をハニカムに用いた「サンドイッチ」構造が採用されており、部品数の減少、構造の簡素化および重量の軽減が図られている。さらに外板と骨組みの固定には接着剤を用い、リベット数を減少させている。これらの手法により、V-22の手法で同じ規模の主翼を製造するのに比べて、30％以上の製作および整備費用の低減が実現される[16]。

ベル社はV-280の価格がAH-64やMH-60とおおむね同等の価格規模になると予想している[17]。

V-22は、ヘリコプターに比べてディスク・ローディング（2つの回転面の各々の荷重負担重量）が高くホバリング効率が悪かったが、V-280はディスク・ローディングが低く主翼も翼幅が長いため、ホバリングおよび巡航効率が良くなると見積もられている[18]。

対抗機種との比較[編集]

シコルスキー・エアクラフトとボーイングがアメリカ合衆国のアメリカ陸軍の軍用ヘリコプターの数種類の系列を完全に新規開発する計画である統合多用途・将来型垂直離着陸機計画（Joint Multi-Role / Future Vertical Lift , 略語：JMR / FVL）の要求に 従い、2019年3月21日に初飛行した[19][20]複合ヘリコプターであるSB>1 デファイアント〔開発企業連合内部の製品名は『シコルスキー S-100 N100FV』〕と比較して以下の有利な特徴がみられる。

  1. 長距離飛行性能に対する優位 : 要求された航続力を達成するのはSB>1 デファイアントであっても、複合ヘリコプターの搭載力の優位性を活かして、より多くの燃料を搭載することで可能ではあるが、巡航時に固定翼機として燃費を向上可能なティルトローター形式に対して、本質的に常に回転翼機状態のSB>1 デファイアントは、同じ航続力を達成するために、より多くの燃料を搭載することになり、経済性に劣る。
  2. 最大速度の優位 : 巡航時にプロペラとして機能するティルトローター機のプロップ・ローターは、その羽根の大直径による抗力増大により通常の固定翼機に対しては高速達成は幾分不利だが、それでもなお、巡航時でも非効率的な回転翼機に対して絶対的な速度性能で勝る (SB>1 デファイアントが250 kn〔 460km/h 〕を予定しているのに対して300 kn〔 560 km/h 〕を達成) 。

一方で欠点に関しては、シコルスキー = ボーイング 企業連合が主張する複合ヘリコプターの優位性がそのままティルトローター形式の不利な点となる。以下にSB>1 デファイアント開発企業連合の主張を記載する。

  1. SB>1 デファイアントの最大速度は、確かにティルトローター形式に較べて幾分劣るものであるが、一方で低速度域内での機動性は勝っている。このため、攻撃ヘリコプターに準じた派生型を開発するのに有利であり、SB-1 輸送型はもちろん、V-280 輸送型の輸送飛行中 (経済性の観点から最大速度や空荷巡航速度で飛行することが無く、貨物搭載時の実際の巡航速度は 480 km/h 前後のため) の護衛に対しても性能差が比較的少ない SB>1 デファイアントの攻撃型を同行させることが可能でヘリボーン作戦の損害率の低減に役立つ。
  2. アメリカ陸軍が2030年に初度作戦能力 ( Initial Operational Capability , IOC ) を予定することを求められる「将来型長距離強襲機 ( FLRAA (“Flora”と発音), the Future Long-Range Assault Aircraft ) の任務に関して、ティルトローター形式が翼端に回転翼を設置しなければならない同形式の必要性により横幅、ひいては前方投影面積が複合ヘリコプターに比較して大幅に増え、被弾率で不利になる。また機首の素早い回頭に難があり銃塔 (ターレット)を必要とするなどの機動性に関する欠点も存在し、SB>1 デファイアント の攻撃型はこれらの点でティルトローター機に勝り、また揚力に対し荷重を負担する円盤面積が比較的小さい複合ヘリコプターの特性により航続力をも充分に確保可能であるとしている[21]。

この他にも、SB>1 デファイアントはヘリコプターの操縦資格があれば機種転換訓練のみであるが、V-280はパワード・リフト機であるため、より長い操縦訓練が必要となる。

採用決定[編集]

2022年12月6日米陸軍が将来型垂直離陸機計画の将来型長距離強襲機で採用するのはベルV280だと発表した。今のところ採用理由は発表されていない。だが V-22の開発･運用で熟れてきたティルトローター技術の信頼性が二重反転式ローターとプッシャープロペラを上回った可能性があり、速度面や長距離展開能力でもV-280の方が優れていたことがDefiant Xを打ち負かした決定打になった可能性がある。しかし、米陸軍はUH-60の後継機としてベルV280を採用すると発表したが、同じく将来型長距離強襲機で更新予定のAH-64D アパッチ・ロングボウ、AH-64E アパッチ・ガーディアンの後継については触れていない。よってAH-64D/E アパッチ・ロングボウ/ガーディアンの後継機には別の機体が選定される可能性がある。[22]

仕様[編集]

脚注[編集]

  1. ^ The V-22 Osprey-Inspired Aircraft Takes Off for the First Time
  2. ^ valorの意味 - 英和辞典 Weblio辞書2017年2月5日閲覧。
  3. ^ a b c ベルV-280ヴェイラー
  4. ^ Bell Helicopter's Hybrid Tandem Rotor (HTR) concept - YouTube2017年1月31日閲覧。
  5. ^ Monster Machines: Bell's Newest Tiltrotor Could Finally Improve On The Osprey's Feathers
  6. ^ "Army awards JMR-TD program technology investment agreement with Bell Helicopter for next-generation tiltrotor demonstrator" AirFramer 8 October 2013.Accessed: 11 October 2013.
  7. ^ U.S. Army Selects Bell and Sikorsky/Boeing to Build Prototypes for Next Generation Helicopter Program - News.USNI.org, 3 October 2014
  8. ^ V-280 Valor begins ground vibration testing - Verticalmag.com, 16 February 2017
  9. ^ “Bell Helicopter Achieves First Flight of V-280 Valor” (英語). Heliweb Magazine. (2017年12月18日). http://www.heliweb.com/bell-helicopter-achieves-first-flight-v-280-valor/ 2017年12月18日閲覧。 
  10. ^ “FLRAAプログラム提案のV-280バロー、飛行から兵装開発フェーズへ”. FlyTeam (2022年6月25日). 2022年8月31日閲覧。
  11. ^ “Bell unveils V-280 Valor” (英語). Flight Global. (2013年4月11日). http://www.flightglobal.com/news/articles/pictures-bell-unveils-v-280-valor-384517 
  12. ^ “Bell unveils V-280 Valor tiltrotor concept for U.S. Army program” (英語). (2013年4月17日). http://aerospaceblog.wordpress.com/2013/04/17/bell-unveils-v-280-valor-tiltrotor-concept-for-u-s-army-program/ 
  13. ^ “Bell V-280 Valor Spotlighted at SOFIC” (英語). Defensemedianetwork.com. (2013年5月23日). http://www.defensemedianetwork.com/stories/bell-v-280-valor-spotlighted-at-sofic/ 
  14. ^ Warwick, Graham. “Speed vs. cost” (英語). Aviationweek.com. 2014年8月26日閲覧。
  15. ^ “Army May Pick Future Helo Designs This Summer” (英語). Defensetech.org. (2014年5月5日). http://defensetech.org/2014/05/05/army-may-pick-future-helo-designs-this-summer/ 
  16. ^ “Affordability Challenge In Pursuit Of Army JMR/FVL” (英語). Aviationweek.com. (2014年8月25日). http://aviationweek.com/defense/affordability-challenge-pursuit-army-jmrfvl 
  17. ^ “V-280 fuselage delivery highlights focus on cost” (英語). Flight Global. (2015年9月23日). https://www.flightglobal.com/news/articles/v-280-fuselage-delivery-highlights-focus-on-cost-417071/ 
  18. ^ “Bell Adds To V-280 Tiltrotor Team For Army JMR Demo” (英語). Aviationweek.com. (2014年10月14日). http://aviationweek.com/defense/bell-adds-v-280-tiltrotor-team-army-jmr-demo 
  19. ^ “Changes for SB-1 Defiant Test Flight” (英語). HeliHub.com. 2018年11月16日閲覧。
  20. ^ “Sikorsky-Boeing SB>1 DEFIANT™ Helicopter Achieves First Flight” (英語). March February 22 2019閲覧。
  21. ^ “Army Can Revolutionize Aviation Without Busting Budget, Leaders Say « Breaking Defense” (英語). Defense industry news, analysis and commentary. 2018年11月16日閲覧。
  22. ^ “米陸軍、UH-60の後継機にティルトローター機のV-280を選択”. grandfleet.info (2022年12月6日). 2022年12月6日閲覧。

関連項目[編集]

外部リンク[編集]

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