巣立ちの秋（とき）を迎えた
ホンダジェット
ホンダジェット
オシコシ航空ショーは、ややひいき目ではあるが、パリやファーンボロと並ぶ世界の３大航空ショーのひとつではないかという人がいる。毎年夏、米実験航空機協会（EAA)の主催によってウィスコンシン州オシコシで開催されるショーで、すでに54年の歴史をもつ。「エアベンチャー2006」と名づけられた今年は、参加航空機が2,300機という盛況であった。
参加機の大半はアマチュアによる試作機、改造機、実験機で、それぞれが自分のつくった機体を持ち寄って見せ合い、アイディアを自慢し合いながら、実際にも飛んで見せるという飛行機野郎たちの集いである。また古典機や軍用機も登場し、今年はライト・フライヤー復元機や1906年に飛んだブラジル人サントス・デュモンの「エアロノート」複葉機が飛んで見せた。そうかと思うと、ライトニング、ヘルキャット、ムスタングといった昔の戦闘機からF-14トムキャット、F-16ファイティング・ファルコン、さらにはF-22ラプターなどの最新鋭機も飛ぶというお祭り騒ぎが繰り広げられた。
その中に航空機メーカーや専門の技術者、研究者たちも入り混じって、さまざまな発表をしながら、観客の反応を見て一種のマーケット・リサーチをおこなう。これも実験航空ショーの重要な目的または開催意義ということができよう。
今年は特にその傾向が強く、機体、エンジン、電子機器などに関して、いくつもの新しい計画がメーカー各社から発表された。たとえばセスナ社は全く新しい軽スポーツ機（ＬＳＡ）の構想を発表した。全金属製の高翼複座単発機で、100馬力のピストン・エンジンを搭載する。総重量は600ｋｇ、最大速度220km/h。会場に試作機を展示して、観客の反応が良ければ今年中に開発着手を決めるという。
セスナ社は、もうひとつ、新しい計画が続々と登場してきたＶＬＪ（軽ビジネスジェット）として開発中のサイテーション・ムスタングを展示した。同機はPW615エンジン２基を装備して、巡航速度630km/hの飛行性能をもつ。今年中にＦＡＡの型式証明を取得する予定で、最近までの受注数は約250機となった。
ダイアモンド・エアクラフト社は同じＶＬＪの「Ｄジェット」原型機を飛ばして見せた。ウィリアムスＦＪ-33ジェット・エンジン１基を装備して、カナダで試験飛行中。近く１機138万ドルで売り出す予定である。
注目を集めた発表
そうしたオシコシ航空ショーで、今年もっとも注目を集めた話題がホンダ技研の発表である。７月25日のことだったが、ホンダジェットの開発着手を正式に発表したのだ。
１年前には同じオシコシで実機を公開したものの、研究のための研究であって、事業化するかどうか分からないとして沈黙を通したホンダだが、ここにきてようやく正式発表となった。発表の内容は「ホンダジェットの本格的な開発、販売、生産に乗り出す」というもの。そのためアメリカに新しいホンダ・エアクラフト社を設立する。同社はホンダが全額出資する子会社で、ホンダジェットの型式証明取得を含む開発と販売にあたる。拠点はノースカロライナ州グリーンスボロのピードモント・トライアド国際空港に置く。
またホンダジェットの販売と技術支援のためには、ジェネラル・アビエーション界に精通した米パイパー・エアクラフト社と提携する。パイパー社は米国内および国外80ヵ所から成る販売支援センターのネットワークをもってホンダに協力する。
こうした体制の下に、ホンダジェットは今年秋から販売契約の獲得に乗り出す。そして2009〜10年にＦＡＡの型式証明を取り、2010年から量産機の引渡しに入る計画という。
この発表にあたって、これまでホンダジェットの開発を主導してきた藤野道格氏は、新しいホンダ・エアクラフト社の社長就任が予定されている中で、次のように語った。「この計画はこれまで何度か挫折しそうになった。しかし社内、社外の広い視野をもった人びとに支えられ、今日の日を迎えることができた」「小型ビジネスジェットの市場に参入することになって大変喜んでいる。この製品が多くの顧客に歓迎され、航空界に確固たる地歩を占めるものと確信している」
とはいえ、ホンダはまだ全てを公表したわけではない。機体価格などの詳細は今年10月のビジネス航空ショーで発表するという慎重な姿勢を取りつづけている。
ホンダジェットの３大特徴
では、ホンダジェットとはどんな航空機だろうか。これまでに明らかになったところを整理しておこう。
大きさは６〜７人乗りの小型ジェットだが、きわめてユニークな機体形状をもつ。ビジネスジェットのほとんどが胴体の後部左右にエンジンを取りつけているのに対し、これは主翼上面にパイロン（支柱）を立て、その上にエンジンをのせた。この形状をホンダはＯＴＷＥＭ（Over-the-Wing-Engine-Mount）と名づけ、高速飛行中の造波抵抗を減らし、燃料効率を向上させるということで特許を取った。
エンジンは、これもホンダの開発したＨＦ118ターボファン（推力757ｋｇ）が２基。機体とエンジンが同じメーカーの開発であることも近年では珍しい。ただし実用エンジンとしては未完成で、最終的な仕上げのための作業がジェネラル・エレクトリック社（ＧＥ）の協力で進んでいる。これは2004年、子会社のホンダ・エアロとＧＥとの間に結ばれた50対50の提携関係で、ホンダの原設計になるエンジンの改良、型式証明の取得、ならびに量産の方法について協力してゆくことになっている。これにより、今後なお多くの改良をおこない、2009年初めまでに型式証明を取得する。
この新エンジンは将来、ホンダジェットばかりでなく、他のビジネスジェットへの採用もあり得る。たとえば以前、エムブラエル・フェノーム100への売り込みがおこなわれた。結果はプラット・アンド・ホイットニー・カナダ社のＰＷ617Ｆが採用されてＨＦ118は敗退したが、その教訓からコンプレッサーの効率を上げ、コアを小さくし、推力の増強をはかるなどの改良計画が生まれた。
ホンダジェットの第２の特徴は、胴体が全複合材製。ハニカム・サンドイッチ構造と一体整形構造を複合したハイブリッド構造で、後部を貫くエンジン支持構造がないため、機内容積が大きくなり、強度も楽になって重量が軽くなった。これで速度性能が向上し、燃料効率も良くなるという。
第３は主翼の翼型が自然層流（ＮＬＦ）設計になっていること。これをホンダはＳＭＨ-1設計と呼んでいる。さらに機首もＮＬＦ設計で、胴体の有害抵抗が少ない。
ちなみに層流とは、翼や胴体の表面を流れる気流が乱れることなく、整然と動いてゆく状態をいう。しかし流れの速度が速くなると、物体に近い層と遠い層で速度の差が大きくなり、摩擦抵抗が発生する。翼断面を考えると、前縁から最大翼厚までの部分は層流が維持され、そこを越えて後縁までの間に乱れが生じ、剥離が起こる。したがって、なるべく長く層流を保ち、剥離の発生を遅らせるように、最大翼厚を後方へもってゆくような設計をすれば摩擦抵抗も少なくなる。これがＮＬＦ設計の原理である。
常識破りのエンジン取りつけ
こうしたホンダジェットの構想を、発案者の藤野氏が社内に提案したのは1995年のことである。そのときの反応はどうだったか。余りの斬新さに非難と攻撃にさらされた。しかし、裏付けとなるデータにもとづいて説明と説得をつづけ、最後は経営トップも自分を信用してくれた、と氏は語る。
最大の問題はエンジンの取りつけ位置だった。いうまでもなく当時も今も、このクラスのビジネスジェットは胴体後部にエンジンを取りつけるのが常識的な形状である。常識は、そこに長年の智恵が含まれているし、それだけに長所も多い。その常識を破って、このような形状にすると、翼の後縁に余分な有害抵抗が発生したり、エンジンを支えるために構造を強化しなければならず、その分だけ重量が増える。またエンジン回転に伴う振動が翼に伝わって増幅される恐れもある。
そうした問題をどのように解決するのか。藤野氏はコンピューター・モデルを使って長年にわたる研究をつづけ、風洞実験を経て、エンジン・パイロンを取りつける最適位置を見出した。それは有害抵抗を生じないどころか、胴体後部に取りつけた場合よりも抵抗がさらに少なくなるのであった。
しかしパイロンの最適位置と形状が分かっただけでは、まだ問題は半分しか片づいていない。もっと大きな問題は振動もしくはフラッターである。エンジンの回転による振動と推力荷重は、うまく処理しなければ、主翼を激しく震わせて羽ばたきのようなフラッターを生じる。その結果、最悪の場合は翼の空中分解を招くかもしれない。
設計チームは再び実験を繰り返し、エンジン・マウントの強度や剛性について、最適解を見出した。
大胆な自然層流設計
機首や主翼の自然層流（ＮＬＦ）設計も問題がないわけではなかった。ＮＬＦ設計の翼型は他の翼型に比較して、翼面に沿った空気の層流を長く維持することにより抗力の増大を抑える。この考え方は必ずしも新しいものではない。1940年代から、ＮＡＳＡの前身ＮＡＣＡが一連のＮＬＦ翼型を開発した。しかし当時の設計は飛行中、翼の前縁に小さな虫や氷や雨などが張りつくだけで、すぐに空気の流れに乱れを生じるのであった。この乱れがわずかでもできると、たちまち有害抗力が大きくなり、飛行速度が落ちて、燃料消費が増加する。おまけに、最も効率的なＮＬＦ設計は薄い翼だったため、空力的には良くても、燃料を容れることができない。そんな欠点があって、なかなか実用化されなかったのである。
それに対してホンダは、新しいＮＬＦ翼型の開発に取り組んだ。すなわちホンダのＳＨＭ-1設計は、速度が速くても抗力が発散するような設計で、言い換えれば空気流がマッハ１に近づくにつれて抗力の増大が始まるが、その始まりを遅らせるのである。また翼型の厚さも翼弦の15％で、翼面積を増やすことなく所要の燃料を収納することができる。
この設計は、翼の上面では後方へ向かって42％まで層流を維持できるし、下面ではなんと63％まで可能となる。こうした翼型の効果を、ホンダは1996年に飛行試験によって確かめた。その方法はＴ-33ジェットの翼にポリウレタン・フォームをかぶせ、その上にファイバーグラス製の外皮を貼りつけて層流翼型とする。これを実際に飛ばし、赤外線カメラや何種類かの測定機器で観察して、層流が乱流に変わる部位を確定した。
胴体を全複合材製にしたことも抵抗を減らし、重量を減らした。同じものをアルミ合金で製造するよりも10〜15％の重量軽減になったと推定される。
そして機首先端は、これもコクピット付近へ向かって球根状にカーブする層流設計になっていて、風防近くで内側へ切れこむ。どこかスズメバチの腰つきをうかがわせる形状で、胴体全体の抗力は10％ほど少なくなったとホンダはいう。さらに風防の曲線も空力特性を高めるように工夫され、風防がわずかに突き出す形にしたのは、昆虫の目玉のように、パイロットの視野を広げるのに役立っている。
実験機から実用機へ
ホンダジェットの内容をもう少し見てゆこう。キャビン内部は広く、ゆったりとした余裕が感じられる。これもエンジンの胴体取りつけをやめたことによる利点である。またキャビン内径が後方へ行っても変わらないことから、手荷物室との間の隔壁を前後に動かし、荷物の量に応じて室内を広げることができる。客室は４席か５席。洗面所も他の同級機にくらべて広い。与圧も強力で、12,500ｍの高度を飛行しながら機内は2,400ｍ相当の気圧を維持することができる。
胴体は、地面からの高さが低い。したがって乗客は容易に乗降できる。脚は緊急時には重力で出るようになっている。燃料タンクは主翼の中と胴体下にあって、搭載量は1,040ｋｇ。航続距離は2,000ｋｍ以上である。
操縦性は、この飛行機を飛ばしたパイロットによれば、反応が鋭敏で、よく調和が取れており、サイテーションジェットよりも軽く操縦できるという。
こうしたホンダジェットは、実は第２世代の機体である。この機体の前、1993年から96年にかけて、ホンダはミシシッピ州立大学の協力を得て、６人乗りの双発ビジネスジェットを製作、飛行試験をしたことがある。高翼主翼の上面に、カナダのプラット・アンド・ホイットニーＪＴ15Ｄターボファン・エンジン２基を搭載、170時間ほど飛んだ。
その結果を踏まえて開発されたのが今のホンダジェットで、2003年12月３日に初飛行、最近までの２年半のあいだにノースカロライナ州グリーンスボロで240時間以上の飛行をしている。この間の最大速度は765km/h、最高高度は13,000ｍで、いずれも目標通りの性能を示したという。
これらの開発作業はほとんど内密のうちに行なわれた。外部には時おり断片的な情報が伝えられるだけで、多くの航空ファンをやきもきさせた。１年前のオシコシ航空ショーで公開されたときも、ほんのわずかな時間しか展示しなかったため「ホンダは計画の全貌を明らかにしようとしない。いったい何を恐れているのか、何が心配なのか。ここまで作業を進めてきながら、果たして航空界に参入する気があるのか。それともこれは、彼らがいうように研究のための研究という道楽に過ぎないのか」などと苛立ちの声も聞かれたほどである。
それが今、事業として進むことになり、口をつぐんできた担当者も胸のつかえが下りたような気持ちであろう。「何よりも嬉しいのは、今までのように実験機という言葉を使わなくてすむようになったこと」という藤野氏の言葉がそれを端的に物語っている。
