二重反転ローターとプロペラの推力で高速飛行も可能なヘリコプター「S-97 RAIDER」

アメリカのヘリコプター製造企業で、軍用機の製造をも手がけるシコルスキー・エアクラフトは、同社が開発を進めてきた新型ヘリコプター「S-97 RAIDER」の概念実証機を公開しました。この機体は通常のヘリコプターとは異なり、それぞれが反転する2重反転式ローターと、飛行機のように前方への推力を生むプロペラの両方を持つ機体で、回転翼機としては最高となる時速220ノット(約407km/h)で巡航可能という性能を備えています。

A walk around Sikorsky “Raider,” contender for world’s fastest military copter | Ars Technica
http://arstechnica.com/information-technology/2015/10/a-walk-around-sikorsky-raider-contender-for-worlds-fastest-military-copter/

シコルスキーは、2015年10月12日から14日にかけて開催された米陸軍協会(AUSA：Association of the U.S. Army)のAnnual Meeting(年次総会)でこの機体を発表しました。概念実証機ということで、機体の細かな仕様はこれから手が加えられることになりますが、主なコンセプトを完成機に近い形で具現化している機体となっています。

特徴的な2重反転ローターの様子がよくわかるアングル。S-97 Raiderは通常のヘリコプターよりも小径のローターを備えているのが特徴ですが、このローターにも特徴があります。一般的なヘリコプターのローターは、あえて全体の剛性を調節して柔らかい「しなり」を与えていますが、この機体では剛性の高いリジッドタイプを用いているのが特徴とのこと。

さらに特徴的な機体後部の様子。主ローターに二重反転ローターを採用したことで、通常だと横向きに取り付けるテールローターの必要がなくなり、代わりに前方方向への推力を生みだす推進プロペラ(Pusher Propeller)が備わっています。

二重反転ローターの付け根はこんな感じ。一般的なヘリコプターだとローターの角度を調整するロッド類を見かける部分ですが、スッキリとした外観からは空力を重視して高い巡航速度を意識している様子がうかがえます。

主ローターの翼端部は斜めの形状を持ち、空気抵抗の削減が狙われている様子。

ローターを回転させながら前へ進む時、ローターの左右ではいわば「風上に向かう側」と「風下に向かう側」の状態が生まれます。S-97 Raiderでは「Advancing Blade Concept」を取り入れており、ローターが風上に向かう状態にある時は仰角を与え、飛行機の翼のように機体を持ち上げる揚力を生むようになっているとのこと。風下に向かう状態の時は角度をゼロにすることで、空気抵抗を最小にする機構が採用されています。また、反転するローターを2枚持つことで、ローターが生む揚力を左右でうまくバランスが取れるようにもなっているそうです。

S-97 Raiderは機体コントロールにコンピューター制御を全面的に取り入れた「フライ・バイ・ワイヤ」を採用しており、パイロットの目前にあるインストゥルメントパネルには大小の液晶ディスプレイが並んでいます。

大きなウィンドウを持つ機体ノーズ部分。S-97 Raiderは「武装偵察ヘリ」としての任務に主眼を置いた設計が行われており、いわゆる「ドローン」のような無人偵察機では担えない、人間による判断が必要とされる任務への活用を狙っているとのこと。

コクピット後部には、6名の乗員が乗るスペースを確保しており、幅広い任務に対応することもできそうです。

機体に書かれた「Radier」のロゴを指さすのは、チーフテストパイロットを務めるビル・フェル氏。先だって行われたテスト飛行が順調に進んだことを強調しており、ずっと飛び続けたいぐらいだったと語っていたとのこと。

先述のように、この機体はシコルスキーがコンセプトの実証のために作成した概念実証機とのことで、これから改良が加えられることになりそう。この機体で実施したテストは40時間の地上試験と2時間の飛行試験だとのことで、実際の開発はこれから進められるものと考えられます。

機体が展示された会場の様子を収めたムービーも公開されています。

S-97 RAIDER™ Rollout Event Highlights - YouTube


S-97 Raiderはシコルスキーが10年以上にわたって開発を進めてきた「X2テクノロジー」を注いだ機体で、「X2 Technology Demonstrator」と呼ばれる機体を使った実証実験が繰り返されてきました。X2テクノロジーにより、S-97 Raiderは回転翼機が持つ高い機動性と、固定翼機のような高速飛行性能を両立しているとのこと。

Sikorsky S-97 RAIDER™ X2 Technology™ Basics
http://raider.sikorsky.com/x2-basics.asp

概念実証機の初飛行の様子は以下のムービーに収められており、滑走路上の低い高度で機体の状態を確かめるようにホバリングを行う様子を見ることができます。

Sikorsky S-97 RAIDER™ First Flight. - YouTube


また、初飛行の前に行われた地上試験の様子も以下のムービーで確認が可能。チェーンで地面に固定されたまま出力を上げる試験の様子など、興味深いシーンを見ることができます。

Sikorsky S-97 RAIDER Journey to First Flight. - YouTube


さらに、以下のムービーでは二重反転ローター＋推進プロペラを持つメリットが解説されているので、関心のある人は必見です。

Sikorsky - S-97 Raider X2 Technology Family Of Helicopters SAR & Combat Simulation [360p] - YouTube