航空機電動化の最新開発動向と実用化への課題

第1部 空の移動革命に向けた技術的、制度的と課題、展望

(2019年10月7日 10:00〜11:30)

　1903年、ライト兄弟による動力飛行成功により人類は空の移動技術を獲得し、旅客機による空の移動は現代社会において一般化している。こうした中、ドローンと呼ばれる小型無人航空機の出現は、電動飛行技術、自律飛行技術など航空の世界に新たな「空の移動革命」と呼ばれるイノベーションをもたらし、ドローンの技術的進化は、人を運べる「空飛ぶクルマ」も可能にしようとしている。ただし、航空の安全を確保する法制度は厳格で、新たな技術をどのように制度化すれば良いかという課題も抱えている。ここでは、「空の移動革命」の技術動向と制度面での課題を解説する。

1. 空の移動革命とは
   1. 航空の歴史
   2. 無人航空機の歴史
   3. 航空の新たな動向
2. 航空における電動化技術
   1. 要素技術の電動化
   2. 電気推進技術
   3. ハイブリッド推進技術
3. 航空安全技術と認証制度
   1. 耐空証明と型式証明
   2. 認証制度と技術標準化
   3. 電動技術と認証制度
4. 航空運送事業と認証制度
   1. 無人機利用における法規制
   2. 空飛ぶクルマの法規制
5. その他
• 質疑応答

第2部 電動航空機のパワーエレクトロニクス技術と求められる信頼性

(2019年10月7日 12:10〜13:40)

　自動車を中心として電動化の流れが産業界に大きくクローズアップされている。 航空機もこの流れの中にあり、電動化が進んでおり、「More Electric Aircraft」が現状で、未だ、全電気にはなっていない。 しかしながら、小型の航空機においては、全電気での飛行試験も開始されており、徐々に電動化への開発が進められている。 　本講座では、航空機システムの電動化について説明するとともに、航空機では従来から実施されているモデル・ベースの開発 (Vプロセス) と安全性解析、形態管理についても解説する。

1. 航空機のエネルギー源
   1. 電源システム
   2. 油圧システム
   3. 空圧システム
2. システム概要
   1. 操縦システム
   2. アビオニクス・システム
3. パワーエレクトロニクス化への歴史
4. 航空機の特徴
5. 開発保証
   1. Vプロセス
   2. 安全性解析
   3. 形態管理
6. 電動航空機の概要
7. 航空機 エネルギー
   1. 運航中のエネルギー消費
   2. エネルギー源 燃料電池
8. 電動航空機
• 質疑応答

第3部 酸化物系超電導線材の開発動向と電動航空機用推進システムへの展開

(2019年10月7日 13:50〜15:20)

　世界中で注目が集まっている航空機の電動化。これを実現するための切り札として期待されている超電導技術を用いた推進システム開発の最前線を、超電導の基礎から材料開発の現状を含めて体系化された形でご紹介します。超電導とは何か?なぜ、航空機の電動化に期待されているのか?今、どこまで開発が進んでいるのか?など、できる限り、分かりやすくご説明します。

1. 超電導とは
   1. 超電導基礎
   2. 酸化物超電導体
2. RE系超電導線材開発
   1. 高臨界電流密度化技術 (高配向組織形成技術)
   2. 長尺線材作製技術
   3. 特殊性能高度化技術
   4. 電力等応用研究開発
3. 航空機応用への展開
   1. 電動化の必要性
   2. 超電導技術への期待
   3. 日本が保有する強みの技術
   4. 提案する航空機推進システム
   5. 現在までの開発動向
   6. 今後の展望
4. まとめ
• 質疑応答

第4部 航空機電動化へ向けた固体酸化物形燃料電池の開発動向とその可能性

(2019年10月7日 15:30〜17:00)

　近年、乗用車をはじめとして、多くの移動体の電動化が進展を見せ、航空機においても、電動化 (MEA) による系の簡素化と軽量化が、既に行われている。また、空飛ぶタクシー等を含む、推進動力が電動化された航空機実現に向けた気運も高まってきている。一方で、固体酸化物形燃料電池 (SOFC) の新たなる潮流として、600oC以下のより低い温度領域で作動し、始動性の高い金属支持形が注目されている。本講演では、発電効率の期待できるSOFCシステムが、航空機用APUや小型電動航空機の動力として貢献できる材料の要素技術開発を講演するとともに、その社会実装のためのシナリオを紹介する。

1. 燃料電池の原理と種類
   1. 燃料電池の原理と種類
   2. 固体酸化物形燃料電池 (SOFC) の応用の現状
2. 金属支持形SOFCと移動体への応用
   1. 金属支持形SOFCの特徴と移動体への応用
   2. 金属支持形SOFCの製法と技術的課題
3. 航空機電動化に向けたSOFC応用の可能性
   1. SOFCのAPUへの応用
   2. 小型電動航空機の補助動力としての可能性
4. SOFCの軽量化に対する取り組み
   1. 電気化学デバイスの2つの軽量化へのアプローチ
   2. セルの材料設計から考える軽量化
   3. 高性能空気極の開発
5. 軽量SOFCの社会実装のためのシナリオ
• 質疑応答