空飛ぶクルマとは? 仕組みや技術、必要なインフラなど

実用化の段階が到来へ、飛行機に代替?


出典:アストンマーティン社プレスリリース

空飛ぶクルマの実現が現実味を帯びてきた。日本国内ではこれまで民間有志が取り組みを進めていたが、2018年6月に発表された未来投資戦略2018に「世界に先駆けた空飛ぶクルマの実現」が盛り込まれ、これを受けて国土交通省、経済産業省が「空の移動革命に向けた官民協議会」を同年8月に設立し、民間と共同でロードマップの策定に着手したのだ。

海外ではすでに市販化の段階まで達しているようで、どのような機体がどのような枠組みで利用されるのかのほか、トヨタ自動車や日産などの日本の大手メーカーがどう参入するかも非常に気になるところだ。そこで今回は、空飛ぶクルマとはどういったものなのかを掘り進め、世界の状況を探ってみようと思う。







記事の目次

■空飛ぶクルマって何?

空飛ぶクルマに明確な定義はないが、一般的に「電動かつ自動で垂直に離着陸する移動手段」を指す場合が多い。無人で遠隔操作や自動制御によって飛行できる航空機「ドローン」を乗車可能にしたものを指す場合もあれば、EV(電気自動車)ベースにプロペラや自動制御システムを備えたものを指す場合もあり、開発者が何かしらの要素をもって「空飛ぶクルマ」と主張すれば、現状は空飛ぶクルマのカテゴリーに入ることになるようだ。

道路を走行できなければクルマではないのでは?という疑問もあるが、「クルマ」という言葉の概念に「個人が日常の移動のために利用するもの」といった意味が込められていることから、必ずしも道路走行を条件にしているわけでもなさそうだ。

海外では「Skycar(スカイカー)」「Aircar(エアカー)」「Urban Air Mobility(アーバン・エア・モビリティ)」「Personal Air Vehicle(パーソナル・エア・ビークル)」「Flying cars(フライング・カーズ)」と呼ぶことが多いようだ。

■空飛ぶクルマの仕組みと種類

空飛ぶクルマは、翼を持つタイプかプロペラタイプか、エンジンを積んでいるのかモーター駆動なのか、タイヤで道路を走行できるかどうか、によって大まかに分類できる。

もっとも開発が進められているのは、ドローンをそのまま大きくして乗車可能にしたタイプだ。仕組みも基本的にはドローンと同じで、電動で遠隔操作や移動制御、またはジョイスティックなどで簡単に操作ができるものが多い。ボディの軽量化を含めバランスを取りながら揚力を上げるため、プロペラは最低4基以上付いている。

このドローンタイプにタイヤを搭載し、道路走行を可能にしたモデルも開発されている。タイヤとプロペラが独立しており、飛行時には折り畳み式のプロペラが展開するタイプや、タイヤのホイール部分にプロペラが内蔵され、飛行する際はタイヤが横に開いてホイールが上向きになりプロペラを回すタイプなど、さまざまなアイデアのコンセプトが生まれている。

また、翼を持つタイプはエンジンを搭載し、道路走行時は翼を格納するのが一般的だ。セスナ機のような小型飛行機に、翼格納機能を持たせたイメージだ。

いずれも少人数の乗車を想定しており、電動の場合は特にエネルギー効率をいかに高めるかがカギになっている。

■空飛ぶクルマの実現に必要なこと
技術的な課題:安全性とエネルギーの両立がカギ

従来の自動車はもとより、自動運転車やドローンに求められるものよりも高次元の安全性が必須となる。安定した飛行能力は当然として、常時通信機能や万が一の際に落下などを防ぐバックアップ機能や着陸支援機能も求められる。

また、電動化を前提にすれば、バッテリー技術の向上も欠かせず、ボディ全体の軽量化と合わせていかに軽くて高容量の電源を確保するかという点も重要な技術課題になりそうだ。

法整備:航空法が実用化の足かせに 別枠の新規制が必要

現在の考え方では、空飛ぶクルマは航空法の規制対象となる可能性が高く、安全性や信頼性を確保するため耐空証明が必要となる。しかし、航空機やヘリコプターと同水準の規制がかけられると大きなハードルとなり、実用化に向けた研究開発は大きく後退しかねない。

また、飛行機と異なり、はるか上空を飛ぶわけではなく、低空飛行が中心になることから地上権の問題なども発生する可能性がある。

まずは用途や空域を制限するなどし、海外の動向なども参考にしながら安全性を損なわずにハードルを下げる新たな枠組みが必要となりそうだ。

空飛ぶクルマ用のインフラ整備:航空管制塔に代わるシステム構築へ

初期導入段階では、場所を選ばず離発着可能な環境の構築は難しく、ヘリポートのような一定の離発着場が必要になるものと思われる。

また、充電ステーションをはじめ、空中における障害物やビルなどの情報を受発信するセンサー類など、管制塔の役割をセンサーやAI(人工知能)が自律して担うようなシステムも必要になりそうだ。

研究開発支援:多大な研究開発費を支援する枠組みを

空飛ぶクルマのような新しい事業は、最新の技術や新しい発想を持ったスタートアップの活躍の場でもあるが、研究開発には数百億円規模の資金が必要となる。

スポンサーや投資・出資で集めるのが理想だが、公共性や科学の発展への貢献などを加味し、公的な支援体制が整備されると開発のスピード感も増すだろう。

社会的受容性:心配ではなく応援される体制づくり

自動運転車の実現を危惧する声と同様、空飛ぶクルマも内在する危険性や技術面などから反対する声が出てくるだろう。

一定程度の声は仕方のないもので、その不安を取り除く努力も当然必要となるが、実証実験の段階で住民などから不安視されることがないよう、技術面や安全面をどのように高めているのか、また社会にとってなぜ必要なのかなど、時間をかけてしっかり周知し、機運を高めていくことも重要だろう。

■空飛ぶクルマで実現すること
スマートな移動の実現:道路交通の枠にとらわれない立体的な移動が可能に

目的地に向かう際、電車やバス、タクシーなどを乗り継ぐ回数が減り、道路に依存していた経路も直線で結ぶことが可能になるため、航行距離や所要時間を短縮することが可能になる。

また、空いている道路は通常通りに走行し、過密化が進む都市部においては飛行することで渋滞を回避できる。道路が整備されていない場所への移動も可能となり、橋がない川を渡ったり小さな峠を超えたりすることも可能になるほか、超高層ビルの屋上や高層階に直接移動するといった使い方も考えられる。

このほか、定期船などの往来が少ない離島への交通手段としての需要もありそうだ。タクシー感覚で少人数の渡航ができるため、地域住民や観光客などの日常の足として活用できる。

緊急車両への活用:災害や事故現場に柔軟に対応

交通事故などの際、渋滞で到着が遅れがちな救急車両として活用すれば、到着時間を大幅に短縮できる。ドクターヘリと救急車の間にある存在として大きな意義を持ちそうだ。

また、大規模災害時に道路交通が遮断された場合も、迅速な救助や現状把握、調査活動などをスムーズに行うことも可能になるだろう。

天候に左右される可能性はあるが、山岳遭難救助や海難事故にも対応できるかもしれない。

新たな観光資源化:誘客効果は絶大

導入当初は物珍しさから乗車希望者が殺到することは間違いなく、観光の大きな目玉となる。移動しながら優雅な旅を楽しんだり、ヘリコプター遊覧の簡易バージョンとして安価で楽しむこともできそうだ。

物流への活用:ドローンの応用形で物流でも活躍

人を乗せて運べるということは、当然一定程度の荷物を運ぶことも可能になる。無人のドローンですでに実証実験が行われているが、アクセスの悪い場所への宅配など物流面への貢献にも期待できる。

■日本における空飛ぶクルマのプロジェクト
空の移動革命に向けた官民協議会:国を挙げて空飛ぶクルマ開発を支援

空飛ぶクルマの実現に向け、官民の関係者が一堂に会し、日本として取り組んでいくべき技術開発や制度整備などについて協議し、年内をめどにロードマップの作成を進める。

メンバーには、国土交通省、経済産業省、大学関係者などの有識者のほか、航空産業やドローン、空飛ぶクルマの開発を手掛けるDrone Fund、CARTIVATOR、日本電気、プロドローン、テトラ・アビエーション、Temma、Uber Technologies、SUBARU、ANA ホールディングス、ヤマトホールディングス、エアバス・ジャパン、AirX、自律制御システム研究所、日本航空、ベルヘリコプター、Boeing Japanが名を連ねている。

CARTIVATOR(カーティベーター):業界の若手有志が設立 東京五輪でデモ目指す

「モビリティを通じて次世代の人達に夢(=能力の拡張)を提供する」ことをミッションに掲げ、自動車・航空業界、スタートアップ関係の若手メンバーが中心となって立ち上げた有志団体。団体による活動と平行して、2018年8月には空飛ぶクルマ実用化に向け株式会社 SkyDriveの設立を発表している。

インフラ不要の「真に自由な移動」を実現し、2050年までに誰もがいつでも空を飛べる時代を創ることを目指しており、道路や滑走路を必要としない垂直離着陸型でコンパクトな空飛ぶクルマの開発を進めている。

試作機は2人乗りの電動型で、全長3600ミリメートル、全幅は走行時1700ミリメートル、飛行時3100ミリメートル、全高1100ミリメートルと世界最小サイズ。ドライブモードの時は3輪タイヤで走り、飛行モードになると四隅のフェンダー(プロペラガード)が変形して、プロペラを回して垂直に浮上する。公道から離陸が可能で、走行速度は時速60キロメートル、飛行速度は時速100キロメートルを目指す。

2019年9月に無人機の飛行試験、2019年に有人機の飛行試験をそれぞれ予定しており、2020年の東京五輪開会式で聖火点灯デモを行う独自目標を掲げている。有人機の販売は2023年を予定している。

■海外における空飛ぶクルマのプロジェクト
Vahanaプロジェクト:AirBusグループが開発 2020年実用化へ

仏エアバス社が米シリコンバレーの企業と協力して開発を行っている自動操縦航空機プログラム「Vahana project」。8つのローターでプロペラを駆動し、垂直離着陸が可能。乗員1人を輸送可能という。地上を走るためのタイヤは付いていないようだ。

2018年2月までにフルスケールモデルの「Vahana Alpha One」の初飛行動画を公開しており、最大5メートルの高さを53秒間対空したという。2020年の完成を目指している。

アーバン・エアモビリティ・プロジェクト:アウディらがエアタクシーの試験運用に着手

ドイツ大手自動車メーカーのアウディが2018年6月に発表した、エアタクシーの試験運用に向けたモデルケースを構築するプロジェクト。調印式には、ドイツ連邦の運輸大臣、デジタル化担当大臣、航空宇宙機器開発製造会社の仏エアバス、インゴルシュタット市長らが出席し、政治や産業分野のパートナー企業とともに、インゴルシュタット地域において試験運用を開始することとしている。

また、アウディは2018年3月に開催されたジュネーブモーターショーで、エアバスとアウディ傘下のイタルデザインが立ち上げたドローンEVプロジェクト「Pop.Up」を進化させたEV自動運転コンセプトカー「Pop.Up Next(ポップ・アップ・ネクスト)」を発表している。

小型の2人乗り乗用車の柔軟性と垂直離着陸(パッセンジャードローン)の自由度・スピードを組み合わせた、空飛ぶクルマのイメージそのものの仕様となっている。

【参考】アーバン・エアモビリティ・プロジェクトについては「EUのエアタクシー、アウディ参画で試験へ 日本のCartivatorは東京五輪でデモ!?|自動運転ラボ」も参照。

Uber AIR:ウーバー社が目指す空飛ぶタクシー 2023年にも実用化へ

ライドシェア大手の米Uber Technologiesが開発を進める空飛ぶタクシー。2017年には米航空宇宙局(NASA)と提携を結んでおり、低空で安全な飛行車両の移動を可能にすることを目指している。

2018年5月にロサンゼルスで開催した「Elevate Summit」では、最新のコンセプト機を発表。電動の4基のローターで垂直離陸が可能で、高度約300~600メートルまで浮上でき、巡航速度は最高時速322キロメートルに達するという。

最大4人の乗客が乗れるように設計されており、都心のさまざまな拠点にスカイポートを設置することでタクシーとしての活用を実現させていく構えだ。

BlackFly:ラリーペイジ氏のお墨付き 2019年にも販売開始

米カリフォルニア州シリコンバレーを拠点とするスタートアップOpener社がひそかに開発を進めていた空飛ぶクルマ「BlackFly」。Googleの共同創業者であるラリー・ペイジ氏が同社に出資していることが判明し、急速に注目が高まっているようだ。

開発開始から9年後の2018年に有人飛行試験にたどり着き、その後1400回以上のフライトテストを実施しているという。電動でプロペラを8基搭載しており、水上でも離着陸が可能なのが特徴だ。最高時速は100キロメートルで、航続距離は約40キロメートル。

米国とカナダで軽量飛行機としてすでに承認を得ており、プライベートパイロットの資格などが必要となるが、実用化は目前に迫っており、早ければ2019年中に一般発売する予定という。

Volante Vision Concept:アストンマーティン社製 SF映画のようなデザイン

英自動車メーカーのアストンマーティンも、垂直離着陸機能を備えた3人乗りの空飛ぶコンセプトカー「Volante Vision Concept(ヴォランテ・ビジョン・コンセプト)」を発表している。

英クランフィールド大学やロールス・ロイスなどと提携して開発を進めており、高級スポーツ車メーカーらしい他の追随を許さないデザインが魅力だ。

【参考】ヴォランテ・ビジョン・コンセプトについては「英アストンマーティン、3人乗りの「空飛ぶクルマ」お披露目 AI自動運転やEV技術搭載|自動運転ラボ」も参照。
■海外では実用化の段階 法整備が課題

海外では2018~2019年にも実用化(市販)が始まる見込みで、空飛ぶクルマはすでに夢ではなく現実のものとなっている。

ただ、規制上軽量飛行機に分類されるなど現段階では空飛ぶクルマではなく飛行機扱いであり、当然ドライバーには一定の免許・資格が必要になるなど、自由に利用できる環境は整っていない。

空飛ぶクルマが飛行機の枠組みから新たな枠組みに分類され、自家用車やタクシーのようにまちなかを低空で飛び回る時代はいつ到来するのか。今後数年間は目が離せない状況が続きそうだ。







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