ハイブリッド空飛ぶクルマ(ジェットエンジン+ローター+主翼)

※単なる思い付きのメモ

電池の高性能化や軽量化が実現するまでの間の繋ぎ役として、小型ジェットエンジンとマルチコプターのハイブリッド型が「空飛ぶクルマ」や
ドローンを利用した宅配として利用できるのかもしれない。

スペックに拘らずにとりあえず目的だけ達成できれば市場としては成立する。

おもちゃ、空撮、農薬散布、測量などで利用されているタイプのマルチコプター型で人を乗せて飛ばそうとしても動力が非力で無理がある。
飛行機のように翼が付いていればエンジンがオフの状態でもかなり長く飛行できることも分かっている。

飛行機の場合は上昇する時にエンジンの出力が最大になっている。つまり、離陸の際にエンジンを使わないのであればそれほど燃料も使わないはず。

そして、今はアンモニア・水素の混合気による二酸化炭素を排出しない燃料も存在し、これを燃焼させても主に窒素と水蒸気ぐらいしか排出しない。

上昇の際にジェットエンジンを使わないのであればアスファルトなどを熱する心配もしなくていい。

AEROBO 「AS-VT01」のようなマルチコプターの後部にラジコン用の小型ジェットエンジンを使えばスピードと積載量に関しては間違いなく伸びる。
しかし、一般的なマルチコプターで使われている小型のプロペラでは垂直離着陸が困難なため、大型のローターを使い、離着陸の時のみ一気にバッテリーを消耗するような使い方をすればいいのかもしれない。

しかし、ヘリコプターと同型のローターを使用するとトルクが発生するため、テールローターも必要になってしまい、ジェットエンジンを使うことができなくなる。

それを解決するために逆回転するローターを重ねればよい。大型ローターを2重にした物を使う。モーターも強力な物が必要になる。
翼がないタイプの小さいローターを数多く搭載している有人ドローンもあるが、映像で見る限りではまだ不安定で揚力不足でもあるように感じる。

一方、翼が付いているタイプであればヘリコプターのようなローターでなくてもそれなりに揚力を得ているのが分かる。

明らかにローターは複数搭載されている方が安定性は高くなるのだから、揚力不足を補うための大型ローターを中央に一つ、安定性を向上させるための小型ローターを主翼にいくつか使うと良いかもしれない。
オスプレイが大型ローターを採用しているのは、その方が揚力が得られるからのはず。

そしてオスプレイの場合はローターが左右に2つあり、互いに逆回転しているためカウンタートルクを打ち消していることでテールローターが不要になっている。
「ciDrone SR」のようなシングルローターの場合はそのままヘリコプターの形として使うしかなくなる。

ジェットエンジンで一時的に推力を得て、主翼によって惰性で飛ぶようにできれば静穏性も実現できる。
有人ドローンでまともに飛んでいる映像を見たのはLILIUM JET、CORA、VAHANAしかないが、これらはいずれも主翼と尾翼がある。

(有人ドローンではないがJET MANには尾翼がない)
この主翼と機体後部に小型ジェットエンジンを計3～5つ程度配置すれば恐らくそれなりに推力は得られる。

あるいは後部に中ぐらいの大きさのジェットエンジンを1つ使うだけでいいのかもしれない。
離陸時にはジェットエンジンを点火した状態にしておいた方がいいのかもしれない。

熱が加わることによって上昇気流が発生し、より多くの揚力が得られる可能性がある。

しかし、最も確実で簡単な解決策はBYE AEROSPACE社のeFlayer2のような小型電動飛行機なのだろう。

これはドローンによくあるようなマルチコプターではなく、飛行機のエンジンを強力なモーター(90kW)に置き換えたものであるため、飛ばないわけがない。

欠点があるとしたらパイロットのライセンスと滑走路が必要になることぐらいだろう。(ドローン型の場合はゲームのコントローラーのような物で操縦できる)

既に電気自動車の分野では、主力は同じようなタイプのプラットフォームを採用し、その上にどういうボディを載せるのかといった違いぐらいしか出ないことが分かってきているが、空飛ぶクルマに関してはまだ全くの未開拓分野であるため、最初に市場として成立する高性能な製品を開発し、サービスを始めた会社が市場を支配できる可能性がある。

そのためには電池とモーターとローターだけでは力不足であることが明らか。

ジェットエンジンを限定的に利用する方法が最も現実的。

ブースターのように一時的に推力(または揚力としても機能するのかもしれない)として用い、それ以外では基本的には停止した状態にする。

一時的にでも強力な推力が得られれば、後は翼と低出力状態のローターで紙飛行機のように音の出ない状態で飛ばすことができるはず。

紙飛行機では人力が推力だが、このタイプの空飛ぶクルマではジェットエンジンがそれに当たる。