ソルベイとVertical Aerospace、eVTOL開発で協業を強化

ソルベイ・コンポジット・マテリアルズ（米国ジョージア州アルファレッタ）と都市型航空モビリティ（UAM）機体メーカーのVertical Aerospace（VA、英国ブリストル）は、2月初旬にVAのVA-1X電動垂直離着陸機（eVTOL）の開発・製造における協業で合意したことを発表しました。この契約に基づき、ソルベイは樹脂システム、プリプレグ、接着剤などを含むコンポジット材料のポートフォリオへのアクセスを提供します。CWは最近、ソルベイの担当者とVAのCEOマイケル・セルヴェンカ氏に話を聞き、協業の詳細を探りました。

VAは2016年、以前マノーF1レーシングチームを設立したステファン・フィッツパトリック氏によって創設されました。セルヴェンカ氏によると、フィッツパトリック氏は強力なサステナビリティビジョンを持ち、航空旅行の脱炭素化を目指しています。設立から最初の3年間、VAは「ステルスモード」で運営され、初期のeVTOL設計を開発し、複数のプロトタイプを試験飛行させました。2020年、セルヴェンカ氏はVAが正式にVA-1Xを発表したと述べています。VA-1Xは、航続距離160km（100マイル）、巡航速度240km/h（150mph）を誇る、パイロット搭乗型の4人乗り全電動チルトローター機です。VA-1Xの初飛行プロトタイプは2021年9月に予定されており、2024年の就航を目指しています。

セルヴェンカ氏は、ソルベイがパートナーとして選ばれた理由について、材料サプライヤーとしての強力な製品ソリューションのラインナップ、共通の価値観、英国における強力なプレゼンスを挙げています。さらに、VAはプロセス開発、特に量産化への支援を求めていたと指摘します。また、VAはVA-1Xの重量管理に細心の注意を払っており、ソルベイがその取り組みを支援すると期待されています。

ソルベイの自動車担当プログラムディレクター、ジェラルド・ペラン氏は、UAM市場全体、特にVAにおける最終的な製造ペースには、実証済み・認定済みの航空宇宙グレード材料と、大量生産環境の要求を満たす製造プロセスの組み合わせが必要だと述べています。「これはまさに航空宇宙と自動車の融合なのです」と同氏は語ります。

ソルベイのEMEAカスタマーエンジニアリングマネージャー、サム・ヒル氏によると、VA-1XにはソルベイのMTM45-1タフンドエポキシプリプレグが採用されます。これは高度に広く認定されており、オートクレーブ内外での使用に柔軟に対応できるためです。その他、ツーリングプリプレグ、表面材、落雷保護材、接着剤などの素材提供も予定されています。「ソルベイのフル材料ポートフォリオをこのプログラムのニーズに合わせて調整しています。また、最先端のアプリケーションセンターへのアクセスや、エンジニアリングスペシャリストのネットワークを通じたオンサイト技術サポートを含む、ソルベイのカスタマーエンジニアリングサポートモデルも活用します」とヒル氏は述べ、「これは当社にとって非常に重要な機会です」と強調します。

セルヴェンカ氏によると、VA-1Xのプロトタイプ航空機構造体はすでに特定されたサプライヤーによって製造され、最終組み立てはVAが行います。VAは低率生産で約100機を生産し、フルレートでは「数千機規模へ急速に拡大」する見込みです。その時点で、コンポジット製造はティア1ファブリケーターに割り当てられます。その過程で、セルヴェンカ氏とヒル氏は、材料とプロセスの選択が進化し、アウト・オブ・オートクレーブ（OOA）オプション（熱可塑性樹脂など）や自動ファイバープレイスメント（AFP）などの自動化がより統合される可能性があると述べています。VAは、ダッソー・システムズ（米国マサチューセッツ州ウォルサム）の3DEXPERIENCE設計ソフトウェアスイートを使用して、VA-1Xの設計エンジニアリングを最適化しています。

セルヴェンカ氏はUAM市場について哲学的な見方を示し、VAにはまだ学ぶべきことが多いと認めつつも、VA-1XがOEMに多大な要求を突きつける新型飛行機であることを理解しています。「VA-1Xはヘリコプターの100倍安全で、より静かで、単一故障点がなく、運用コストが低く、メンテナンスコストが低く、大幅な冗長性を持ち、排出ガスゼロでなければなりません。それが挑戦なのです」と語ります。

それでも、UAM市場の可能性は無視できないほど大きいと同氏は言います。「私たちの誰も、この市場がどれほど大きく、どれほど速く成長するかを予見する水晶玉は持っていません。我々の狙いは、アーリームーバーの地位を活かし、完全に商業的に実用的な航空機を迅速に市場投入することです。」VAはまずヨーロッパで型式証明を取得し、その後、「地理的に課題を抱える」都市や地域でVA-1Xを就航させ、UAM機材が提供するポイントツーポイントのライドシェアサービスの恩恵を受けられるようにする計画です。

そのモデルが確立され、一般の受け入れが続けば、道路インフラが不十分または課題を抱える他の大都市にもVA-1Xが展開されるだろうとセルヴェンカ氏は予測します。2030年までには「世界の多くの主要都市が大規模UAM機材によってサービスされる」ようになると見ています。他の新技術と同様、UAM機材は最初はプレミアムサービスを提供しますが、向こう10年間で民主化が進み、より多くの人々が手頃な価格で利用できるようになると予想されます。VAのVA-1Xおよびその後継機のコスト目標は、旅客マイルあたり3.00ドル未満です。

最後に、VA-1XでVAが極めて機密として扱う技術が1つあります。それはバッテリーです。「この用途に使える既製のバッテリーシステムは存在しません」とセルヴェンカ氏は指摘します。「この作業を自社で行うことが極めて重要です。」したがって、VA-1Xのバッテリー開発と製造は、当面の間完全に垂直統合されます。「この市場を破壊するような画期的なバッテリーが登場するとは考えていません」と同氏は断言します。「進化は極めてインクリメンタル（段階的）になるでしょう。」