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【オタク目線コラム】エアレース機の機動力は世界イチ?

航空評論家の「岡部いさく」が、レッドブル・エアレースをちょっぴりマニアックに、でも、とってもわかりやすく解説するコラム。

レッドブル・エアレース(マスタークラス)で使用される機体は2種類。アメリカのジヴコ社製『エッジ540』と、同じくアメリカのMXエアクラフト社製『MXS-R』だ。マスタークラスのパイロットが選ぶ機体はエッジ540の方が多く、MXS-Rは少数派となる。

実はレッドブル・エアレース、機体についてのテクニカル・レギュレーションとしては安全規定以外は緩やかで、大ざっぱにいうとレシプロエンジン単発のプロペラ機で固定脚ならばよいことになっている。F1グランプリのマシンが、車体幅やウィングの高さなど細かく規定されているのとはかなり違っている。したがってレッドブル・エアレースでは機体の自由度は大きいはずなのだが、レースのコース設定から、おのずと最適な機体の大きさや形態は絞られて、エッジ540やMXS-Rといったアクロバット用スポーツ機が選ばれているわけだ。

しかもレッドブル・エアレースでは、エンジンとプロペラは決められたものを使うよう規則で定められている。エンジンはアメリカのライカミング社製AEIO-540-EXP(サンダーボルト)空冷水平対向6気筒で、排気量は8.9ℓ。最大回転数はマスタークラスで2950rpm(チャレンジャークラスは2700rpm)に制限されていて、出力は公表されていないが300hp以上とみられる。

ライカミング社はセスナなどの自家用機・軽飛行機用エンジンの老舗で、昔から水平対向の小型エンジンを作ってきた。AEIO-540というエンジンは、ライカミング社の各種エンジンの中でもパワフルなシリーズで、とくにEXP(サンダーボルト)はスポーツ機用として、1基ずつ熟練技術者によって手作りされている。レッドブル・エアレース用にはさらにエンジンごとに出力に差が生じないように念入りにチューンされている。

そして、プロペラもアメリカの老舗メーカーのハーツェル社製。ブレードはカーボンファイバー製で軽量な「C7690EX」が用いられている。このプロペラは空気につかみかかるような推進力を感じさせることから「ザ・クロウ(鉤ヅメ)」というあだ名があるのだとか。このようにレッドブル・エアレースでは、パワーの元となるエンジンとそれを推進力に変えるプロペラをワンメイクにして、各機の推進系の性能を同じにしているのだが、もし推進系を自由にすると、エンジンのチューンやプロペラの改良といったお金のかかる部分への資金競争になってしまい、勝てるチームが限られることになる。そんな事態を避けて、多くのチームに勝利のチャンスがあるように、エンジンとプロペラがワンメイクに決められているのだ。

そうなるとチームが技術的に競うのは、機体側の改良に限られてくる。改良の焦点は「機体の軽量化」、「空気抵抗の軽減」、それと「操縦性・応答性の向上」。軽量化といっても、レースでは最大重力加速度10Gもの荷重がかかるから、機体強度は安全係数を見込んでそれ以上が必要で、強度を確保しながら機体を軽くするのには当然限度がある。エッジ540は強度の高い鋼管骨組みにカーボン外皮の胴体とカーボン製の主翼、MXS-Rはカーボン・モノコックの胴体とカーボン製の主翼と、すでに軽量で強度の高い材料と構造になっていてる。どちらもプラスマイナス(つまり上向きと下向きに)それぞれ12Gまで耐えることができ、設計上はさらに15Gぐらいまで耐えられるようだ。

そこで限られたパワーでスピードを出し、鋭い加速を得るには、できるだけ抵抗を減らす必要がある。脚の支柱が細いのも、尾輪がごく小さいのも抵抗軽減のためだし、同じエッジ540を使っていても、コクピットを覆うキャノピーの大きさや形がチームごとに異なるといったように、各チームの考えや工夫のほどが見て取れて、このあたりはなかなか面白い。

さらに操縦性は、エッジ540にしてもMXS-Rにしても本来がアクロバット競技用の機体だけに、ロール率(横転の速度)が420度/秒というとてつもない数値。それをさらにパイロットの感覚や好みに、あるいはコース特性に合わせて、主翼の補助翼や水平尾翼の昇降舵、垂直尾翼の方向舵の効き具合や重さ、操縦への応答の速さを各チームのエンジニアが細かくチューンしている。

これらレース機は、単純な絶対的スピードではもちろんジェット戦闘機にはかなわない。なにしろレースでは最高時速370kmという制限もある。どれだけ速いスピードを出すかではなくて、バンク、切り返し、急旋回、急上昇と急降下、正確なゲート通過から成るタイトで難しいコースをどれだけ短いタイムで飛びきるか。これには運動性と加速力で今日の世界最高水準にあるといわれる戦闘機、ロシアのスホーイSu-35やアメリカのF-22Aラプターですら、エアレース機には及ばない。

レッドブル・エアレースは、そんなある種究極の飛行機が持つ操縦性と運動性といったマシン性能と、抵抗軽減や操縦応答性の改良といった技術が融合し、それを操るパイロットが技と経験、勇気をもって競う場である。こんなレースが面白くないわけがないじゃないか!

岡部いさく(Isaku Okabe)

1954年生まれ。軍事および航空評論家。1988年以来、鈴鹿のF1にはほぼ毎回観戦に行っている根っからのF1ファンでもある。現在、ウェブメディア「ホウドウキョク」の「能勢伸之の週刊安全保障」に出演中。著書『世界の駄っ作機 1』の増補改訂版が4月に発売予定。

■Information

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4月15日・16日開催の第2戦サンディエゴはRed Bull TVで生放送。視聴は こちら>>

Written by Isaku Okabe