ヘリコプターの速度 ヘリコプターのあれこれ

ヘリコプタ―ははっきり言ってノロい。

仕事で使わせていただいている以上、あんまりヘリのことを悪く言いたくはないのだが、正直ヘリは世の中にある速い乗り物たちと比べるとなかなか厳しいものがある。

例えば新幹線。

けっこう前のことになるが、単発タービンヘリのAS350型で盛岡から花巻まで東北新幹線はやぶさと競争した事があった。まあ当然のように結果は惨敗笑。

盛岡駅を通過した時点でこちらはほぼフルスピードだったのに対し、はやぶさはまだ発車したばかりのノロノロ運転だったのだが、それでも猛加速するはやぶさから逃げ切ることは叶わず、花巻に着く前にアッサリ抜かされてしまった。

同じ東北新幹線内の東京～仙台を例にとると、新幹線はやぶさとヘリコプターの所要時間はどちらも1時間30分ほどである。ヘリは途中で止まったりしないのに対し、はやぶさの方は大宮までノロノロ運転だし途中駅の停車時間もあるが、それにも関わらずほぼ同時という体たらくである。

こんなんだから、シンプルな直線勝負になったらヘリ側に勝ち目はほぼ無い。ヘリコプタ―のなかでも特に速度性能に優れているのはイタリア製のアグスタファミリーとかなのだが（下の写真はその一員であるＡＷ139型）それでも巡航はせいぜい時速270kmあたりが良いとこで、よほど追い風が強くないかぎり、最高時速320kmを誇るはやぶさとかこまちとガチンコで競争しても勝てるわけは無いのである。

ましてや新幹線のほうは数百人もの乗客を乗せてそのスピードを出すっていうのだから、まったく日本の技術はスゴイものである。

とはいえ、これでもまだよくなった方なのだ。思うに、「いまどきのヘリは速いから飛行時間が少なくなっちゃって困るんだよね」なんて諸先輩方が言っているあたり、よほど昔のヘリはヘボかったに違いない笑。

ちなみに、東京～大阪の場合は箱根峠や伊勢湾を突っ切って飛ぶことができる関係で新幹線よりヘリの方が速い。新幹線のぞみ号だと大阪までは2時間20程度だが、ヘリコプターならば迂回しない限り2時間くらいで着くことができる。ある程度速度性能に優れた機体なら2時間を切るのはたやすいだろう。もっとも、リニア新幹線が開業した暁には絶対負けるだろうけど笑。

ヘリコプターの巡航速度は機種によって違ってくるが、概してローターの枚数とかエンジンの馬力とか機体の形状とかが要因としてからんでくる。

実際は、超過禁止速度（これ以上出してはいけないとメーカーが定める速度）というものがあり、これはまた違う要因のもとに定められているが、水平飛行を保ちながらこの超過禁止速度を超えられるヘリはそう多くないので今回は説明を割愛する。

スーパーカーや新幹線でも同じだとは思うが、マシンが速度を増すにつれてネックになってくるのが空気の流れによる強烈な抵抗だ。ヘリコプターも空気の中を飛ぶので当然この抵抗にさらされており、これは速度に対して2次曲線的に上昇してくるという厄介な特性がある。

水平飛行を前提とした場合、下の図のようにヘリコプターはエンジンの馬力をローターに伝え、そのローターを傾けて揚力と推力を生み出しながら飛行しているのだが、この推力を増して速度を上げていくとそれを上回るペースで抵抗も大きくなってくる。そして限界を超えて抵抗力が大きくなると、揚力か推力のどちらかが足りなくなってしまうので、結果的にそれ以上速度を上げることができない。

こういったところでヘリコプターの最大巡航速度は決まることが多い。速度をさらに上げるためにはエンジン馬力を上げるか抵抗を少なくするかのどちらかしかないが、エンジン馬力を上げようとすると今度は機体のミッションとかが耐えられなくなってしまうのでなかなか難しいところである。

そこで、抵抗を減らす方法である。スーパーカーや新幹線が凹凸の少ない流線形をしていることからもわかるように、ヘリコプターも流線型のスマートな機体は抵抗が少なく、速度性能に優れる傾向がある。

客席の横幅やテイル部分のつくりなどの機体形状も大事だが、意外と大きく影響するのが降着装置（ランディングギア）である。

ヘリの場合、ランディングギアがスキーみたくなっているもの（スキッド式）と、飛行機みたいにタイヤがくっついているもの（ホイール式）に分けられる。スキッド式は固定だが、ホイールタイプは旅客機と同じように車輪をしまうことができるので上空では底面がつるんとしたきれいな形になり、抵抗の低減に寄与する。（車輪がしまえないタイプのヘリもある）

スキッド式のランディングギア

こういった事情もあり、パワーの大きいエンジンを搭載していてなおかつ引き込み式の車輪を備えるヘリコプターは速度性能が高い傾向にある。

そうはいってもヘリは飛行機に比べて燃費も悪いしあんまり多くの人は乗せられないので、乗客を遠くまで迅速に運ぶなんて仕事はやはり向いていないのだろう。

ヘリコプターの真髄はやはり、飛行機では絶対に失速するような低速度においても飛ぶことができる、という点にある。

ところがこの低速で飛ぶ、というのもコレはコレで厄介な話だったりするので、次回はヘリの低速域についてお話したいと思う。

エンジンがひとつのヘリ ふたつのヘリ ヘリコプターのあれこれ

飛行機はエンジンがいくつ付いてるのかというのがとても分かりやすい。飛行機はひとつひとつのエンジンが離れたところに搭載されるケースが多いため、外からみればエンジンの数をすぐに数えることが出来るからだ。これはプロペラ機でもジェット機で変わりはなく、下の写真を見てもらえば一目瞭然である。

ところがヘリコプタ―の方はというと、エンジンをいくつ積んでるかという事はイマイチわかりづらい。というより、大抵のヘリは頭の上ででっかいローターが1つだけぐるぐる回っているため、一般の方はエンジンが2つあるヘリなんて言われてもピンと来ないだろう。

飛行機と同じように、ヘリコプタ―にもエンジンを2つ以上搭載するものは存在する。外からは分かりづらいものの、搭載される複数のエンジンからの回転力を大きなギアボックスで混ぜ合わせ、それでもってあのでかいローターを回すのである。

見分け方としては、機体の後ろ方向に排気管が1つだけ突き出ていればエンジンは1つ。2つ以上の排気管が左右に振り分けるように出ていればエンジン2つ以上、といった具合だ。

とはいえ、エンジンが1つのくせに排気管が2本あるヘリなんかもあり、このへんはなかなか紛らわしい笑。

飛行機にしてもヘリにしても、エンジンが1つだけの航空機は単発機、2つ以上の航空機は多発機と呼ばれ、操縦士の免許も単発か多発かで明確に区切られている。多発のなかでもエンジンが2つの機体は双発機と呼ばれ、飛行機とヘリコプター共にこの双発の機体が今日では一番よく使われている（ように思う）。

以下は単発のヘリと多発のヘリとのざっくりとした違いである。

エンジン形式がレシプロ（ガソリンエンジン）かジェットエンジンかにもよるが、単発機は構造がシンプルでコストが安く、民間の会社にとっては非常に使いやすいのが嬉しいところ。エンジンが1つだけなので当然燃費もいい。

エンジンが1つしかないからパワー不足だと思われがちだがそんなことは無い。むしろ、ハイパワーなエンジンを積んでも機体を軽く作ることが出来るので、多発機より性能の良い単発機なんてザラにある。現に、12442ｍというヘリの絶対高度記録を持つSA315B型やエベレスト山頂離着陸の記録を持つAS350B3型はいずれも単発のヘリコプタ―だ。

また、複数のエンジン出力を混ぜる必要が無いため、ヘリコプタ―における微妙なパワー調整は単発機に分があるらしい。（あんまり乗っててもわからんけど）

一方の多発機は構造や手順が複雑にはなるものの、エンジン数を増やせば規模の大きな機体にも対応ができ、大きさのカバー範囲が広い。機体の装備も単発機と比べると充実している傾向にあり、パイロットへの負担は単発機に比べて少ないと言えるだろう。

なによりの利点は、機体に不具合が起きた時の選択肢や時間的な余裕が単発機より格段に恵まれている点だ。エンジンが複数あればどれか1つが故障したとしても残りのもので飛行が続けられるし、エンジンの回転力を動力源とする発電機なども複数備えることが出来るので、非常時における冗長性は飛躍的に向上する。

こういった理由から旅客機はもちろん、ヘリであっても中、大型機になると多発機が現在の主流となっている。

やはり、大事なものが1つだけなのか2つあるのかということは、意外と大きな違いとなって操縦士にのしかかってくる。特に人口密集地や海上における仕事の際、多発機の安心感は抜群である。

もちろん、だからといって単発機が劣るという事は決してない。

幼稚園の送迎バスに高級セダンを買う事業者がいないのと同じように、結局のところヘリコプターも適材適所なのである。

例えば、たくさんの隊員を乗せる必要がある消防ヘリや防災ヘリで小型の単発機なんて使えないし、長時間海上を飛び回る海上保安庁ヘリとかも多発機のほうが良いに決まっている。

反対に、送電線パトロールや遊覧飛行、航空撮影とかに大型の多発機なんか割り当てていたら、デカすぎて使いづらいしコストばっかりかかって到底使えたもんじゃない。

大きな警察組織や規模の大きい民間会社が多種類のヘリを所有しているのもこう言った理由だ。ヘリの様々な仕事がある昨今、機体の大きさやエンジン数のニーズもまた、仕事の数だけあるという事である。

今回もつたない話にお付き合いいただき、ありがとうございました。

ロビンソン R66型 ヘリコプター紹介

タービンエンジンのヘリというものはレシプロ機に比べて利点が多い。パワーがある、振動が少ない、エンジンを小型化できる、空港ならどこでも燃料が手に入るetc. . .

仕事で使う上で特に嬉しいのは、燃料が手に入りやすいところだ。ヘリに使われているタービンエンジン（ターボシャフトエンジン）は仕組みとしては飛行機のジェットエンジンとほぼ同じなため、旅客機と同じ燃料が使える。つまり空港であればほぼ確実に燃料が手に入るという事で、仕事であっちゃこっちゃ飛び回る時にはありがたい話だ。

たしかにタービン機はレシプロ機と比べて運航コストも値段も高いのだが、やはり性能や利便性には代えられないという事もあってか、現在の官公庁や民間企業で使用されているヘリのほとんどがタービンエンジンを搭載している。

そんな背景からか、近年開発された米国ロビンソン社の単発タービンヘリ、R66型を今回は紹介したい。

このブログで紹介したロビンソンR22型の兄貴分にあたるもので、機体価格と維持費共にタービン機としては異例の安さで、訓練機や使用事業機として徐々に数を伸ばしつつある期待の機体である。

機体構造は同社のレシプロヘリ、R44型のまんまタービン版といった感じであり、テイルローターコントロールは直結でメインローターのみ油圧補助があるという非常に簡素なつくりをしている。12ｍ以内に収まる全長とシーソーローターという事もあり、コンパクトで駐機場所を取らないのもロビンソンらしい。ただ、わずかに胴体が広いことと余剰馬力が増したことにより、定員は5人で独立した貨物スペースをも有する。

搭載されるロールスロイス製RR300エンジンは遠心コンプレッサー1段のみというシンプルな構造ながら離陸出力270軸馬力を発揮し、軽量な機体ということもあってパワー面では十分といったところ。

離陸すれば明らかにレシプロ機とは一線を画すパワー感と静寂性を誇るし、特に振動の少なさは歴然。初めて乗ったときは、タービンヘリというのはこうも静かなものなのかと感心したほどだ。（外から聞いてるともちろんウルサイんだけど）

操縦面では、ペダルの重さがちょっと引っかかるものの、シーソーローターらしい鷹揚な特性もあってAS350とかと比べると格段に乗りやすい印象だ。私は10時間くらいしかこの機体に乗っていないのであまり詳しいことは書けないが、それほど操縦面で苦労した印象は無い。直径10ｍに達する金属製のメインローターは慣性が大きく、オートローテーションを含めた各訓練科目がやりやすいのも良いところだ。

いかんせんキャビンの横幅が狭く、居住性までいかにもロビンソンらしいところはご愛嬌だが、訓練機とかで使うには十分すぎるし、そんなに長距離を飛ばない使用事業なら普通にこなせそうである。

まだそこまでの数が出ていない機体ではあるものの、これからどんどん増えてきてくれることを期待したいヘリだ。

AS350型 エキュレイユ ヘリコプター紹介

もうなんなのこのヘリ・・・。

このヘリに初めて乗った時の私の本音がこれである。あまりにも操縦が難しすぎて、飛行1回目からココロが折れそうになった記憶がある。

それはさておき、今回は旧アエロスパシアルが開発したAS350型エキュレイユの紹介。

大きめの民間ヘリ会社から法人所有まで実に幅広く使われる小型シングルタービンの傑作機で、試作機の初飛行は1974年だが、登場からかなり時間が経過した現在でも多数の機体が全国で活躍している。丸みを帯びたかわいらしい外見からか、エキュレイユ（フランス語でリス）というペットネームを有する。

登場後にメインローターを変えてみたりエンジンを変えてみたりと複数のバージョンが作られているが、おおむね最大離陸重量は2トン前後。エンジンパワーは640～700軸馬力程度で比較的パワーには恵まれており、それでいて3時間程度の航続時間も確保している。また、機体が丸くて幅がそこそこあるので後席は最大4人が座ることができ、速度も小型タービン機の中では比較的優秀な方。

こんな感じで、何をするにも「ほどほどにちょうど良い」性能を持つため、航空撮影、訓練、測量、遊覧、人員輸送と幅広く使うことが出来る。これが特に使用事業会社に好かれる所以であろう。まあ、外装は軽量化のためにペラペラなのでヘッドセットなしに乗ると非常にうるさいのだが。

実際、2枚ローターのヘリに比べると機動性でも優れており、もともとの機体の軽さも相まって上手い人が乗ると相当ムチャな機動が可能である笑。機動性に優れ、航続距離や速度性能も優秀と、なんとなくかつての零戦にも似た機体といえる。

機体構造の方はというと、シンプルでありながらも大胆に複合材を用いた機体構造やスターフレックスと呼ばれる特徴的なローターヘッドシステムなど、アエロスパシアル社独自の作りが随所にみられる。

スターフレックスというのは、メインローターの羽がくっついている根元の部分に使われている特徴的な構造の事で、スターと呼ばれる名前の通り星形をした板とゴムのベアリングで構成される。

スターはグラスファイバーをさまざまな形にカットしたものを約250枚重ねてエポキシ樹脂を含浸させ、真空炉で焼き固めて作られる。（何を言っているのか自分でも分からないが）このスターに加えて、金属とゴムをミルフィーユみたいに重ねたやつをローターの付け根に取り付け、それらの弾性力でもってローターにかかる様々な力を吸収するのである。

ゴム系の部品は潤滑油が不要なので整備性が良く、部品数も従来より約70％削減できるという。また、部品が少ないということは相対的にローターヘッドを軽量化できる。実際にAS350のローターヘッドは約55kgであり、前世代機アルウェットⅢの約105kgを大きく下回っているのだ。

このように、ベストセラーになるのもナットクの高性能機なのだが、そう甘いことばかりでもない。

このヘリの難点はなんといっても低速の操縦が鬼のように難しいところ。スターフレックスのせいなのか、機体が丸っこくて空力的に不安定なのかはわからないが、とにかくこいつのホバリングはフラフラして本当にキツイ笑。

とくにホバリング状態から地面に降ろすときなんか最悪で、フラフラするのをどうにか抑えながらゆっくり降ろしても、右後ろの降着装置が地面でバイ～ンと跳ねてまたやり直し、といったことがよくある。とてもじゃないけどホバリング中は息も吸えないほどだ。（ちょっとオーバーかな）

こんな調子なので、数千時間の飛行経験があるベテランパイロットたちに聞いても、このヘリが最も難しいと言う人はじつに多い。

そんなわけで、もし遊覧飛行とかでこのヘリに乗れる機会があった場合、地面にくっつく寸前の操縦を観察してるとパイロットの力量が分かるかもしれない笑。

ロビンソン R22型 ヘリコプター紹介

山椒は小粒でもぴりりと辛い。

このヘリをひとことで表すならこの言葉である。

世界的大定番の2人乗り超小型ヘリコプター。現在訓練中の人を含め、比較的若手の操縦士はこの機体で初等訓練を受けたという人が多いだろう。

ヘリコプターを知らない人にとっては「なんだこのちっこいラジコンみたいなヘリは笑」と思うかもしれないが、侮るなかれ。世界的大ベストセラーで多くの訓練生や自家用パイロットを支えているのがこのロビンソンＲ22なのだ。まあ、それは3000万円程度で購入できるという驚異的な価格の安さが一番の要因だとは思うが。

ヘリコプターというシロモノは大きさがそれほどでもないくせに結構高価で、エンジンを2つ積む中型機とかになれば10億円超えは当たり前な世界。小型機であっても、1億円を切る価格で購入できるヘリなんて、世界中見渡しても片手で数えられるくらいしかない。そんな中でこのヘリの安さは圧巻で、自家用ヘリとか操縦訓練用として日本を含む世界中で飛んでいる。

もちろん、安いからと言って決してショボいというわけではない。

下の写真を見るとわかるように非常に広い窓面積を持っていて、操縦席からの視界はすこぶる良好。乗り始めたばかりの駆け出しパイロットにはありがたい。

また、かわいらしく丸みを帯びたキャビンは空気抵抗が少なく、見た目の愛らしさとは裏腹にこの規模のヘリコプターとしては特筆すべき高速性と航続距離を有する。

キャビンのすぐ後ろには水平対向4気筒のレシプロエンジンが積まれ、排気量は5600cc。バージョンにもよるけど馬力は離陸出力で131軸馬力ほど。

航空機用のエンジンはトルクに全振りするので馬力自体は大したことないが、驚くべきなのはその軽さ。5000cc以上のエンジンを搭載する自動車の場合、どんなに軽くても1500kgを下ることはまずないと思うが、こいつの最大離陸重量はなんと622kg！そんなわけで車輪をくっつけてしまえば人ひとりでも軽々押し引き出来る。

操縦しはじめのころは、初めて乗るヘリということもあってむちゃくちゃのフラフラだったが、慣れると結構操縦しやすかった印象がある。機体がバカみたいに軽いので風には弱いが、シーソーローター（メインローターが羽2枚で構成されていること）らしいほどよいダルさもあって意外と何とかなっちゃうものである。

それにしても、わずか600kg前後のヘリで空を飛びまわれるのだからなんとも恐ろしいものである。事業用操縦士の試験を受けるにあたり、総距離300km以上の航法訓練をすることが義務付けられていて、私もこのヘリで出かけた記憶がある。

300kmといえば東京～仙台間に匹敵する距離で、3トンとか4トンクラスのヘリコプターでもそれなりに緊張する道のり。そんな距離をこの小さなヘリで飛んでしまったのだから、もはや恐ろしいを通り越して笑ってしまう。

ともあれ、ヘリの中で一番安いといわれるコストと軽快な操縦性を武器に、これからも活躍し続けてくれると期待したい。