Alaka’i Technologiesの水素eVTOL航空機「Skai」、水素燃料電池で車載システムとモーターに電力供給

複雑さを排除し、比類のないレベルの信頼性と安全性を実現する。水素燃料電池を使用して、端から端まで真にクリーンなエネルギーソリューションを提供する。

主な特長

• パワー：水素燃料電池で発電し、すべての車載システムと6つの静かな電動アウトランナー・モーターに電力を供給
• リフト：低騒音・低回転に設計された6つのローター
• スピード：時速115マイル（約185km/h）。渋滞のない直線での平均速度は時速85マイル（137km/h）前後
• 走行距離：日常的な"スイートスポット"は10マイルから150マイルの間だと考えているという。しかし、空港までの時間やストレス、セキュリティチェックやその他の遅れを考慮すると、Skaiを使った長距離オンデマンド旅行は非常に魅力的だ
• 飛行時間：最大4時間。ただし、ほとんどのフライトは数分で終了する。特殊な用途の場合は、補助燃料タンクを使用することで、ミッションのニーズに応じて飛行時間を延長できる
• 燃料システム：液体水素タンク搭載。燃料補給は10分以内
• 積載量：最大1000ポンド

フォールトトレラントエンジニアリング

フォールト・トレランスとは、複雑さを軽減し、冗長性、つまりバックアップ・システムを追加することによって、潜在的な故障点を排除することである。例えば、ヘリコプターのローターシステムは非常に複雑なトランスミッションを使用している。ここで多くの故障が発生するが、それをバックアップするものは何もない。

Skaiの6つのローターにはそれぞれブラシレス電気モーターが使用されており、複雑なギアボックスやテールローターとの接続はない。シンプルな冗長システムで、1つのローターが故障しても安全な飛行と着陸を続けることができる。2つのローターを失っても安全に着陸する。

実際、Skaiの3つの主要システム（ローター、燃料電池、フライトコンピューター）は冗長化されており、どのようなフライトでも安心だとしている

複数のシステムが故障しても、安全に着陸する。万が一、大惨事が発生した場合、Skaiはさらにフェイルセーフの冗長性を備えている。

単一故障が発生することはまれだが、最悪のシナリオに備えてこそ真の安全だとしている。

機体とキャビンの安全性

実証済みのテクノロジーと冗長システムに加え、車体の製造に至るまで安全第一のアプローチで設計。カーボンコンポジット製の機体とランディングスキッドは、ハードランディングの影響を軽減するよう設計されている。キャビン内には、FAA認定の衝撃吸収シートが装備され、4点式シートベルトシステムにより乗員の安全性を確保している。

機体にはフェイルセーフ・パラシュートシステムが搭載されている。複数の冗長システムが故障した場合、パラシュートがルーフから展開し、車両全体を静かに地上に降ろす。この実績あるシステムは数十年にわたり使用されており、35,000機以上の航空機に搭載されている。

テクノロジーと専門知識

Skaiは高度なフライ・バイ・ワイヤ技術を搭載しており、その技術は数十万時間に及ぶ民間航空機の飛行で実証されているという。より優れた信号の冗長性と速度に加え、システムは落雷や送電塔などによる電磁干渉から保護されている。

主要なアビオニクスには、3重の冗長性を持つオートパイロットシステムが含まれ、航空機の自律飛行に加えて、操縦時のスムーズで安定した飛行を維持するのに役立つ。

次世代自動従属監視放送（ADS-B）システムは、追跡、気象データ、航空交通認識の向上を提供し、他の航空機との衝突のリスクを低減する。

センサー

他の最新車両と同様、Skaiは安全性を確保し、潜在的なリスクに対する持続的かつ積極的な認識を維持するために、一連のセンサーを装備。主なシステムには、車両の進路上にある大小の物体を検出できるLIDAR（光検出と測距）とカメラ・センサーの組み合わせが含まれる。

燃料システムには、効率と安全な継続性能を確保するためのセンサーが多数搭載されている。例えば、機内には複数の水素リークディテクターがあり、パイロットのためのアナウンスシステムに接続され、飛行中は地上へのテレメトリーとして利用できる。車両が地上に静止しているときも、センサーはアクティブのままで、漏れの可能性を検知する。

BMWグループのDesignworks

Alaka’iは、BMWグループのデザイン・イノベーション・スタジオであるDesignworksとチームを組み、Skaiのデザインを開発した。

当初、Designworksは、燃料電池タンクや座席などのコンポーネントのレイアウトを含む車両アーキテクチャと構成を決定した。これは、安全性、乗客体験、パフォーマンスを含む重要な基準を考慮しながら行われ、最適なソリューションを導き出すために評価と最適化が行わた。

例えば、機体への構造的負荷を軽減するため、コンポーネントの大半は可能な限り低い位置に配置された。また、車両の安定性、性能、ハンドリングに直接影響する重心のバランスをとるため、座席との位置関係も考慮した。

Designworksが車両に組み込まなければならなかった最大のコンポーネントのひとつが、水素燃料タンクである。これは、車両後方に向かって最も幅が広くなるように、後部座席の後方に横向きに配置された。これにより、後部に細長い"ボートテール"を持つエクステリアを形成し、気流の分離を遅らせて抵抗を最小限に抑え、車両全長に渡って取り付けられたままにすることができた。

最終的なステップのひとつは、乗客の体験を洗練させることだったという。

モダンなキャビンデザインは、クリーンな美しさと、温かみのある落ち着いたタッチを加えるアンビエントLED照明を提供。ゆったりとしたシートには高級素材が使用され、スタイリッシュなアクセントを添えていり。ガラスのキャノピーウィンドウは180°の視界を確保し、上空からの素晴らしい眺めを楽しめる。

仕事がある場合は、5G給電のWI-FIで、乗客はフライト中ずっと接続を維持できる。Skaiアプリを使えば、乗客はAR機能付きのセルフィーを撮って体験を共有することもできる。

ローターシステム

Skaiのローターシステムは、最大限の安全性と能力を備えながら、スムーズで静かな乗り心地を実現するよう設計されてい。ローターは6本のブームアームに取り付けられており、キャビンの筐体とは独立して機体に取り付けられている。これにより、キャビンの騒音と振動を最小限に抑えると同時に、重量を減らし、安定性、ハンドリング、性能を向上させている。

6つのローターは低騒音設計で、対向回転するブラシレス電気モーターで駆動する。モーターは6つのモーター・コントローラーによって制御され、各モーターへの電圧、電流、回転数、トルクを制御し、システムの状態と性能をモニターする。

最後に、モーター・コントローラーはすべてフライト・コンピューターによって統括され、システム全体を管理し、飛行の安定性とスムーズな性能を維持する。

前述の通り、ローター（およびスカイ体験全体）を可能な限り静かに保つことが重要な考慮事項だった。騒音公害は、アメリカ、特に都市部では数百万人に影響を及ぼす大きな問題である。

車両の6つのローターは低回転数で回転し、デシベルレベルを大幅に低減するため、空中で最も静かなエアモビリティ・ソリューションになると確信しています。これにより、エアタクシー、ドクターヘリ、貨物輸送サービスは、人口密集地でも影響を最小限に抑えて運行できるようになる。

従来のエアモビリティ・ソリューション（ヘリコプターなど）は、トラックやバスなどの道路交通はもちろんのこと、不快なほどうるさい。Skaiは、小さな騒音フットプリントで静かに走行するように設計されている。

Skai仕様

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