AS355型 エキュレイユ2 ヘリコプターのあれこれ
さて。どうにもこのヘリについて書く事が思い浮かばない。
まあそんな御託は置いといて、今日紹介するのはAS355型エキュレイユ2。おおざっくり言うとこのブログでも紹介したAS350型を大きさはそのままにエンジン2つに改修したようなヘリだ。
以前のブログの写真と見比べていただけるとわかると思うが、見た目はH125型とかとほぼ同じ。メインローターの大きさや全長、乗客数なども同じである。
これも実はいろいろなバージョンがあるのだが、最終に近いモデルだと2トン半くらいの重量に離陸出力450馬力クラスのエンジンを2つ搭載している。
AS365型やAW139型はメインのギアボックスに2つのエンジン出力軸が直接ぶっ刺さってるカタチなんだが、このヘリの場合は2つのエンジン出力をあらかじめ別のギアボックスで混ぜ合わせてからメインのギアボックスに入力するような形となっている。このため、比較的小型なメインギアボックスはそのままで双発化させることに成功している。
そうは言っても元がコンパクトなAS350型なだけにエンジンを双発化するのは容易ではなかったらしく、なかなか設計に苦労したと思われる箇所もちらほら。下の写真にあるようにやたらと機体の後ろに追いやられてしまったオイルクーラーや、アンバランスなほど膨らんでいるエンジンカウルなどもそのひとつと言える。
私もこの業界の経験が長いわけではないので確証はないのだが、全双発ヘリコプターのなかでもこのAS355型の時間コストはおそらくトップクラスに安いと思われる。となれば当然、スポンサーに提供する際の時間単価も安いため、民間使用事業会社にとってはとてもありがたいヘリだ。フランス製ヘリおなじみの長い航続時間も健在で、なかなか使い勝手は良好と言える。
飛ばす上での難点はやはり、パワー面の不安！
いくら双発とはいってもエンジンパワーはお世辞にも十分とは言い難く、最大離陸重量に近いともう性能的にアップアップもいいところ。特に性能の下がる夏場なんかは顕著で、低速飛行時や離陸時はなかなかシビアな操縦を要求される。パワー面に加えてAS350系統と変わらない操縦の難しさも併せ持っているのだからなおさらだ。
もっとも、こんなことを言うと昔のレシプロヘリにさんざん乗ってきた諸先輩方に「十分パワーあるだろバカヤロウ！」と言われてしまうのだが笑。
まあ難しいのは離着陸の時だけで、ひとたび上空にあがってしまえばけっこう安定するんだけどね。要因はよくわからないのだが、小型機のわりには上空でどっしりと安定するような印象があり、コレは結構好きなポイントではある。
まあ、とにかく地味なヘリであることは間違いないと思うのだが、パワー面の不利があるとはいえ機体の主要寸法を変えずにエンジンを双発化させ、加えて3時間近くの航続時間と格安な時間単価を実現しているのだからこれは見事である。
もう現在は減少の一途を辿ってはいるが、民間レベルではもうちょっとだけこの機体が使い続けられるだろう。
エンジンが昔からよく初等訓練で使われているアリソン系列なので、もしかしたら引退後は整備士さんの学校にたくさん卸されるのやもしれぬ。
テイルローター？フェネストロン？ ヘリコプターのあれこれ
このブログで何度も申し上げていることではあるが、本当にヘリコプターというのはオカシな乗り物である。そのせいか、一般の方々とか子どもたちにヘリについての質問をされると、なかなか答えるのが難しい。
そんな中でとくに説明が難しいのがテイルローターに関する質問だったりする。たしかに、ヘリコプターというシロモノを見たときに多くの人が思うであろう。『あのシッポにくっついているちっちゃいプロペラは何なのだろう』と。
冒頭はまずテイルローターの役目についてお話ししたい。今回もできるだけ専門用語を使わずに説明してみようと思う。
テイルローターの役目をカンタンで言うと、メインローターを回す際の反動（作用反作用）を打ち消しているのである。
例えば、あなたがとても重い荷物を両手で抱えている状況を想像していただきたい。その状態から姿勢をできるだけ変えずに、荷物を勢いよく前方へ放り出すとどうなるか。おそらくは反動で後ろにのけ反るか、下手をすると尻餅をついてしまうだろう。
これと同じことがヘリの機体にも起きるのである。ヘリは頭上のメインローターをぶん回して飛行しているが、このメインローターは直径10ｍを優に超えるような大きさがあり、当然かなりの重さもある。そんな重いものをエンジンの力でぐるぐる回そうと思うと、その反動を受けて機体そのものがローターと逆向きにぐるぐる回ってしまうのだ。
これを防止するために機体の後方に横向きになったテイルローターを取り付け、その推力でもって機体の姿勢を維持しているのである。また、このテイルローターの推力を調整することで機体の向きを変えることだってできるのだから便利なものだ。
つまるところ、ヘリコプターにとってテイルローターは生命線とも言える。コレが無くてはヘリコプターはマトモに姿勢を保てずクルクル回って落ちるしかない。
だが、そんな超重要な部品であるテイルローターは、同時に厄介な存在でもある。機体の横に向かってくっついているから空気抵抗にもなるし、外部から物がぶつかったときなどに損傷しやすい。
それに地上において、不慣れな人が高速回転しているテイルローター付近に立ち入ってしまうと、場合によっては目を覆いたくなるような大惨事になることだって有り得る。実際、テイルローターと人が接触して亡くなるという痛ましい事故は、日本を含めた世界中で起きているのだ。
そんな中で、フランスのとあるヘリ会社が思いついたアイデア。それは、ヘリの尾翼（垂直安定板）の中に直接テイルローターを埋め込んじゃえ！というものだった。
そんなわけで開発されたのがフェネストロンと呼ばれる独特のテイルシステムであり、このブログで以前紹介したAS365型でも採用されている。
フェネストロンというのはこのフランスメーカー独特の呼び方であり、他メーカーではファンテイルとかダクトファンと呼ばれることがある。現在では特許も切れており、このフランスメーカー製以外のヘリでもたまに目にできる。
写真のようにローター回転面が尾翼内部に完全に埋め込まれる形となっており、直接中に手を入れたりとかしなければ人と接触する可能性はない。
ダクト、というだけあってなんとなく換気扇に見えるのは私だけではないだろう。クラッシュバンティクー２の世代の方なら、泡吹きロボットを投げつけたくなるかもしれない。
このタイプの特徴は以下の通り。
・前述のように人とテイルローターの接触確率を極端に低くでき、安全性の向上が見込める。
・テイルローターの回転面が機体前方から見て露出していないため、抵抗が少なく高速性に寄与する。また、高速飛行中の振動も少ない傾向にある。
・機体前方からの異物には高い防護性が期待できる。そのかわり、吸い込む力が強いので地上付近や低速状態では横から異物を吸い込みやすい。
・万が一テイルローターシステムの破断やダメージがあったとしても、回転面が覆われているのでブレードが飛散しにくい。
・ノーマルタイプに比べてホバリング時にパワーを食う傾向にある。そういった理由からか、同社が開発したヘリの中でもホバリング性能や高高度性能を重視した機体はノーマルタイプのテイルローターが採用されているケースも。
・構造的に複雑になり、テイルまわりの重量が増加する。また、スタビライザー（垂直尾翼）がデカくなるので横風に煽られやすい。
こんなところだろう。欠点もいくつかあるのだがそれを補って利点も確実にあり、同社の新型機にも未だに採用され続けているところを見るに、やはり画期的なものだったと言わざるを得ない。
その他、こいつらは直径が小さいために回転数がノーマルタイプより格段に速く、遠くからでも分かる独特の甲高い音を立てるのが特徴といえる。これはもう本当にぶっ壊したくなるほどやかましいため、最近開発されたものになると様々な騒音低減策が施されている。上の写真を見ると一枚一枚の羽根が不等間隔に並んでいるのがお分かりいただけると思うが、これも騒音低減のためである。
また、より新型のヘリだと回転翼とは別に固定のフィンをつけて騒音低減を図っているものもある。最新型のH160型など、フェネストロンなのにびっくりするほど静かなので、やはり技術の進歩というものは偉大だなと思わされる。
このフェネストロン以外にも、テイルローターに創意工夫を凝らしたものはいくつかあるのだが、それはまたの機会にでも。
今回もお付き合いいただき、ありがとうございました。
レオナルド AW139型 ヘリコプター紹介
中型機最強の性能を誇る、マッチョ系イケメンヘリ
中型機、と呼ばれるヘリ群がある。離陸重量は4トン～7トンくらいでそこそこの重量物を積むことができ、テレビ局や各県警などで好まれる大きさのヘリ。反面、個別の免許が必要でイチイチ試験を受けなければならず、構造が複雑でパイロットやメカニックにとってはどうにも面倒くさいヘリの種類である。
今回は、そんな中型機の中でいま最もアツい機種の紹介。イタリアのレオナルド社が販売する高性能な双発ヘリコプター、AW139型。
最大離陸重量6トンを超える、中型機の中でも大きい方に入る機体。画像でわかる通り、新幹線のように尖った先端部とスマートな外見をしていて一見華奢に見えることもあるが、実際は全長16m超、高さ5m近くにも及び、間近で見るとなかなか迫力がある。
まあイタリアらしいというかなんというか、何かとトラブルが多くて整備士さんたちには嫌われることの多いヘリなのだが、そこはスーパーカーが大好きなイタリア。性能面に関しては申し分ない。
最大離陸重量は6.4トンなのに対し、搭載されるPT6C-67Cエンジンから絞り出されるそのパワー、離陸出力1680軸馬力。これはひと昔前の大型ヘリコプターの馬力にすら匹敵し、そのパワーたるや軽い状態なら片側エンジンだけで普通にホバリングが出来てしまうほど。当然ＴＡ級運用が可能で、それもAS365とかと比べると相当キツイ運用ができる。
そんなパワーなので、馬力こそ正義！な防災ヘリとかは現在この機体一色に染まりつつある。
もちろん速度面だって抜群。引き込み脚を備える流麗な機体は抵抗が少なく、140kt以上で巡航しててもじつに余裕そのもの。このレオナルドというメーカー製のヘリ全般に言えるが、速度に関しては世界中の民間ヘリを相手にしても後れを取ることはほぼ無いのではなかろうか。
ただぶっ飛ばせるだけではない。オーディオのノイズキャンセラーと同じ原理で機体の振動と逆位相の波を発生させる機構が付いているものもあり、高速巡行中でも振動は少なめとなっている。
さらにはオートパイロットもめちゃくちゃ優秀で、もう旅客機ばりに何でもかんでもやってくれる笑。高度維持、速度維持なんて当たり前。GPSと連動したコース設定、同じところをぐるぐる回る待機モード、設定コースより1マイル横にズレたところを平行に飛ぶモードなど、設定すればほぼすべてのことを自動でやってくれちゃう。
ヘリのオートパイロットについては過去の記事もご覧いただけると幸いです。
兎にも角にもオートパイロットが優秀なため、この機体を「ヘタクソになるヘリ」とか「飛ぶのではなく、オートパイロットに飛ばさせるヘリ」と表現する人もいる。
ちなみに、高度なコンピューターをたくさん装備しているが、これらのほとんどは尖った機体先端部に収納されている（エンジンコントロールとかは後部に収納）。なので先端部の冷却がうまくいかず、機器類がオーバーヒートなんか起こしてしまった日にはもうパッパラパーである。まあ、だからこそ冷却に有利な機体先端部にあるんだろうけどね。
最近のヘリなのでアナログ計器は無く、バックアップの計器も含めてすべて液晶パネルに表示されるようになっている。コンパス針路とは別に、風を計算して実際に飛んでいく方向まで自動で示してくれる機能もあり、本当に至れり尽くせりといったところ。
乗らせていただいたときの第一印象は「とにかく平和！」ということに尽きる。素晴らしきかな高性能オートパイロットとパワフルエンジン。とにかく、ホバリング、低速飛行、高速巡航まで終始安定していて、パワーを使ってる感、速度を出してる感が希薄に感じるほど。パワー的にカツカツな小型双発機と比べると別次元ともいえる余裕である。
安定してるのは何も飛行中だけではない。1.9ｍという、オマエいい加減にしろ的にホイールトラック（左右のタイヤの水平距離）が狭かったAS365に対し、こいつは3.04ｍのホイールトラックを確保しているので地上での走行も安定感がある。
全長が16m以上あるので狭いヘリポートとかでは少々気をつかうが、それでもこのヘリが苦手とするフィールドなんてほぼないんじゃないかと思うほどだ。
さて難点といえば他の中型ヘリコプターの例にもれず、こいつもホバリング中やたら後ろに傾く傾向があり、乗ってる人が少ないと10度くらいノーズアップになってしまってなかなかやりづらいことか。
10度と聞くとあんまり大きい数字に聞こえないが、一般的な旅客機の着陸時機首上げ角度がだいたい4度～5度。その2倍近くとなるからこれがなかなかクセモノである。
速度があるときに減速しようと思ってさらにノーズアップしたりすると、もうほとんど空しか見えないし、ヘリポートとかに高角度で降りる時なんかはほとんど着陸場所なんて見えたもんじゃない。
まあ、この規模の機体にしては計器盤が小さくて前方の視界は良好なため、まだ操縦しやすい方ではあるのだが・・・。
これだけの性能を持つヘリなので、当然ながら値段は張る。正確な値段はわからないが、海上保安庁が昔このヘリを導入した際は3機で約50億円だったと公表されているため、1機あたりおそらく16億円は超えると思われる。
しかし日本には、このヘリをリムジン仕様にした挙句、ゴルフ場に行くまでの送迎ヘリとして買ってしまう方もいらっしゃるのだからまったく世間とは広いものである・・・。
四季折々のヘリコプター ヘリコプターのあれこれ
ヘリコプターの魅力といえば旅客機よりも低高度を飛ぶゆえ、四季の変化をより近くに感じられることだろう。
桜並木がピンクの筋となる春、木々が青々とする夏、紅葉が移ろいゆく秋、銀世界の山々を望む冬。それぞれに違った魅力があり、これらを見るだけでも四季のある国に生まれて悪くなかったなと思わせてくれる。
しかし、このブログがそんな平和な話で終わるわけが無い。今回は四季それぞれでヘリにとってツラいところを書いていこうかと思う。ぶっちゃけこんなことを書いてもしかたないことだとは思うが、最後までお付き合いいただけると幸いです…。実はヘリのコックピットってそんなに平和なモンじゃないのです。
まず、春の天敵はなんと言っても花粉！これに尽きる。
やはり春に困るのは毎年多くの人々を悩ませているであろう花粉の襲来。機内空間が密閉されていないヘリも当然例外ではなく、ピーク時期に山岳地の取材なんて行こうものならもうアウト。目と鼻が大変なことになって帰ってくることになるのは容易に想像できる。
特に小型ヘリだと両手が離せない場面も多々あったりするので、飛んでる最中にくしゃみ多発鼻水ズルズルになったときはもうシャレにならない。ここのところ感染症対策の観点で飛行中もマスクをして乗務するのだが、両手がふざがっている時でも遠慮なくくしゃみをぶっ放せるのはまったくありがたい限りである笑。
夏はとーにかく暑い！もう笑っちゃうくらい暑い！
クーラー設備を備えるヘリももちろんあるが、そんな気の利いた装備のヘリなんてそうたくさんあるわけもなく、たいていの場合は汗ダラダラでの操縦を余儀なくされる。
まあ、上空は地上に比べて結構涼しいし機内換気もできるのでマシなのだが、地上にいるときはサウナ地獄もいいところである。とくに地上で離陸順番待ちやホバリングをしている時などは最悪で、離陸許可が出るより前にワタシの意識のほうが離陸していってしまうんじゃないかと思うほど。
それに加えて夏に怖いのはやはり夕立。大型旅客機だって積乱雲は避けて飛ぶくらいなのだから、ヘリだったらさらにシャレにならない。黒い雲がちょっとでも近づいてきたら尻尾巻いてスタコラサッサと逃げたいところだが、むなしく大雨に捕まってしまうこともある。古いヘリだとあちこちから雨漏りしてくる場合もあり、そんな時はもう機内はわちゃわちゃである。
秋にツラいことは………ぶっちゃけあまりない笑。
この時期は比較的過ごしやすい気温だし、見通し距離が良好な日が多いのでフライト自体はやりやすいことが多い。日差しがあれば機内はそれなりにポカポカにもなるため、お手洗いで悩むことも少ないといえよう。
強いて難点を挙げるなら、秋晴れの日だと空が澄み切っていることと太陽の位置が低めということもあり、日差しがとても眩しく感じられて見張りがやりづらいところか。もっとも、これは冬でも同じことが言える。
冬は言わずもがな寒さが大敵となる。
超小型ヘリのロビンソンから大型ヘリまで、基本的に暖房設備は付いているので夏の灼熱地獄に比べれば幾分マシなのだが、それでもやっぱり寒いものは寒い！まして古いヘリなんかだとすきま風が遠慮なく入ってくる場合もあり、ぶっちゃけ暖房をつけていても寒いことは多々ある。
そして寒いとお手洗いが近くなるのは人間として当然の流れであり、トイレ設備のない小型機のパイロットにとってこの時期は恐怖でしかない。ヘリはせいぜい3時間くらいしか飛べないのでまだいい方なのだが、小型飛行機だと5～6時間くらい飛べるものもザラであり、本当に固定翼のパイロット方は苦労されていると思う。とてもじゃないが、フライト前は怖くてコーヒーなど飲めたものじゃない。
そのほかに四季の変化ということで言うと、外気温によってヘリの性能も若干だが変化する。
例えば気温の高い時期は空気密度が低くなるので、メインローターが生む揚力の効率が悪くなり、全体的に性能が落ちる。逆に気温が低い時期は空気密度も高くなり、性能面では有利になるので、結構余裕をもって離陸できたりする。
パワーの無いヘリで離陸する時などは顕著で、暑い時期と寒い時期で待機燃料量を変えるケースも少なくない。もちろん、保証されている重量の範囲内でだが。
こんなところである。前半はなんか愚痴のようにもなってしまったが、これはヘリの客席にも当てはまることなので、今後もし乗られる機会があったら参考にしていただけると幸いです。
上でも述べているように、やはり一番ありがたいのは秋の気候である。まったく、毎年秋が来るたびに、一年中こんな気候だったらいいのにと思ってやまない。
今回も最後までご覧いただき、ありがとうございました。
エンジン性能限界 ヘリコプターのあれこれ
今までこのブログで、このヘリのエンジン性能がどうたらこうたらとさんざん書いてきたが、実際のところエンジン性能および機体性能はどういったもので制限されるのか。
今回はそんなお話です。
タービンエンジン（ターボシャフトエンジン）を搭載するヘリコプタ―の場合、出力を見るための計器は大きく３つある。パワーを上げていくとそれぞれの計器数値が上昇していき、3つのうちどれかが限界に達した時点で頭打ちすなわちフルパワーとなる。
まずはその3つの計器それぞれについて解説してみたい。
・エンジン回転計
タービンエンジンの中で最も速く回転しているコンプレッサータービンシャフトの回転数を計測しているもの。コンプレッサータービンとはエンジンの燃焼ガスを回転力に変え、空気を吸引および圧縮するコンプレッサーを回す力を作り出すタービンであり、ジェットエンジンを安定運転させるうえで要となるもの。
エンジンの回転数を計っているということで、クルマでいうタコメーターに近いともいえる。
コンプレッサータービンは1分間に50000回転以上という凄まじい超高速で回転しているうえに、燃焼ガスによる高温に常に晒されている。そんなとんでもなく過酷な状態で回転しているため、規定の回転数を超えてしまえば過度な遠心力と熱による負荷でタービン自体が損傷する可能性がある。
そんな危険からエンジン内部を保護するために、エンジン回転限界は設けられている。
・燃焼ガス温度計
エンジン内部にある燃焼室から吐き出されるガス温度を監視するための計器。機体によってＴ4計とかＴＯＴ計とかＭＧＴ計など様々な呼び方がある。
燃焼ガスは燃焼室で作られるものの、燃焼室そのものは温度が高すぎて測定できないので燃焼室より後ろ側の温度を計測しているのだが、それでも700℃を優に超える高温になることも。燃焼室のすぐ後ろにはコンプレッサータービンがあり、このタービンを過度な熱から保護するためにこの計器はある。
前述のエンジン回転限界と同じく、規定数値を超えてしまうとタービン部分に過大な負荷がかかり、タービンの損傷や変形（クリープと呼ばれる）を引き起こす可能性がある。また、飛行中のエンジン限界とは関係ないものの、エンジンスタート時はこの燃焼ガス温度が一気に上昇するため、パイロットが特に気を付けて監視する計器となる。
・トルク計
トランスミッションにかかるトルクを表す計器で、要はエンジンが機体のトランスミッションに対してどれだけ強いパワーをぶつけているかを計測するもの。これはどちらかというとエンジン限界を表すものではなく機体構造の限界を表している。
タービンエンジンはレシプロエンジンに比べると非常にパワーが強いため、フルパワーまで使おうと思うとエンジン限界が来るより先に機体のトランスミッションの方が負荷に耐えられなくなる場合があるのだ。そうなることを防止するためにも、この計器には注意を払う必要がある。
基本的には最大出力を100％としたパーセンテージで表されるのだが、最大が83％というよくわからないヘリもあったりする。また、ヘリコプターはメインローターとテイルローターでそれぞれ出力を分けあって飛んでいる関係上、速度によって限界数値が変化するものも多い。（前進飛行中はあまりテイルローターがパワーを使わないため。）
上の画像はAS355型というヘリの計器。左上がエンジン回転計、右上がトルク計、右下が燃焼ガス温度計となる。
もちろん、開発段階でエンジンにしても機体構造にしても余裕を見て限界値が定められているので、限界値を超えたからと言ってすぐに機体がぶっ壊れたりエンジンが止まったりということはない。（整備士さんからは半殺しの目に遭うけど）
数値も実は一律ではなく、連続して使っていい最大値、5分以内なら使っていい最大値、5秒以内だけ使っていい最大値など何段階にも制限があり、場合によっては100％を超える数値が設定されていることもある。上の画像で分かるように、計器内部が緑色とか黄色とかでさまざまに色分けされているのもこれが理由である。
さらには、エンジンが2つ以上の多発機の場合は、通常状態とひとつのエンジン故障時とでは限界値が変化する。これは緊急出力とも呼ばれ、片エンジン故障という非常事態のみ最大値が引き上げられるという、いわば最後の頼みの綱だ。
これからも分かるように、普段のエンジン出力限界というのは結構余裕を持った数値なのである。
では実際の飛行ではどんな感じなのか。
ヘリコプターの種類にもよるのだが、地上に近い低高度で飛んでいる時は基本的にトルク限界が最初に来る。この状態ではエンジンそのものはまだ限界値まで余裕を残している状況なため、ある意味好ましいともいえる。
しかし、高度をどんどん上げていくと周囲の空気が薄くなってくるので、同じパワーを絞り出すためにはよりたくさんコンプレッサーを回して空気を圧縮しなくてはならない。そうなると今度はエンジン回転数が真っ先に限界値に達するようになってくる。それに、空気が薄いということはメインローターが生み出す揚力もガタ落ちとなるため、ますますエンジンへの要求は厳しくなる。この辺になってくるとなかなかクリティカルな状況だ。
残る燃焼ガス温度に関しては、気温が高い夏の日には最初に限界値に来ることもあるが、他の２つに比べるとあまり限界値にくることは少ないように感じる。というか、涼しい日に飛んで最初に燃焼ガス温度が限界に来るようであれば、それはエンジン自体に何か問題があるのを疑うところだと思う。
パイロットにとってみると、限界数値はもちろん覚えなくてはいけない大切なものなのだが、なにしろ数が多いので双発機ともなると非常に難儀するところ。計器が色分けされているのでぱっと見でもわかりやすいのだが、ふとしたタイミングで先輩とかに質問されるともう頭真っ白になってしまう笑。
これを言ってしまってはしょうがないが、一番ラクなのはそもそも最大限界値付近までパワーを使わないこと。これに尽きる。
この考えには賛否両論あると思うが、個人的に一番理想的なのは離陸時や緊急時を除いて、極力最大出力を使わないで済むような飛行を心がけることだと思う。もちろん必要がないのにノロノロ飛んでいてはスポンサーや乗客に失礼になるが、いっつも限界近くまで使って飛んでいては機体の疲弊具合も変わってくる。なにより、まだ使えるパワーを残しているという事実は、精神的にも好ましいものだ。
まあ、いつもそれが出来たら苦労しないんですけどね・・・。
今回は以上になります。ありがとうございました。
