IAI：イスラエル随一の防衛リーダー、グローバル展開を加速

イスラエル航空宇宙産業（IAI）は、イスラエル建国5年後の1953年、ベデク・アビエーション社として設立されました。当時はロッド空港（現ベン・グリオン国際空港、テルアビブ南東）隣接地にあり、従業員70名でスタート。イスラエルの発展とともにIAIも技術・運営面で進化し、現在では年商40億ドル、受注残110億ドル、従業員15,000名以上（うちエンジニア6,000名）を擁するイスラエル最大の産業複合体、かつ多様な防衛技術で世界をリードする企業となりました。

ビルド・トゥ・プリント（BTP）/ビルド・トゥ・スペック（BTS）生産能力で知られますが、完全な防衛・航空宇宙OEMとして、航空機の完全設計から飛行認証取得まで一貫して手掛けられます。例として、ガルフストリーム・エアロスペース（ジョージア州サバンナ）向けG150およびG280ビジネスジェットの設計・解析、地上・飛行試験、製造・組立を全面的に担当。G150は米国、欧州、イスラエルの航空当局との共同認証を取得しています。

IAIの複合材事業は、ビジネスジェット・商用機、無人航空機（UAV）、軍用機向け部品製造とアッセンブリに及びます。製品は垂直・水平尾翼、ラダー、翼構造、エンジン・ナセル、フロア・ビーム、ドア・サラウンド、構造バルクヘッド、リブ、スティフナー、制御面、フェアリング、レドームなど多岐にわたります。製造能力には、プレプレグ手積層、自動テープ積層（ATL）、ホット・ドレープ・フォーミング、オートクレーブ・アウト・オブ・オートクレーブ硬化（OOA）、液体成形プロセス（レジン・インフュージョン、樹脂移動成形：RTM）、複雑な接着・組立が含まれます。自社工具設計・製作、主要航空宇宙・複合材品質認証取得、包括的な非破壊試験・検査による品質保証も完備。

IAIは「ワンストップ・ショップ」を標榜し、完全な設計・解析、エンジニアリング、試作、生産サービス、複雑なサプライチェーン管理を提供。キャンパスは広大で、17棟が複合材関連の製造・組立に充てられています。

今回の見学は、IAIマーケティング・ビジネス担当ディレクターのエイタン・シャリット氏、R&Dプログラム担当ディレクターのハリー・ローゼンフェルド氏、エンジニアリング＆開発グループ複合材材料・プロセス担当マネージャーのゼブ・ミラー博士が案内。新設のエアロ・アッセンブリーズ部門複合材生産棟での会社概要説明から始まりました。

軍用機とUAV事業

IAIの主要複合材プログラムの一つは、F-35ライトニングIIジェット機の外翼用炭素繊維強化ビスマレイミド（BMI）上下外皮の生産です。このプログラム専用の全自動組立ラインが2014年に稼働開始。2016年7月、ロッキード・マーティン（メリーランド州ベセスダ）への10機分翼構造納入を祝い、2034年までに800ペア以上の生産を予定しています。

ロッキード・マーティンとの関係はF-16軍用機から始まりました。IAIはいくつかのF-16バリエーションの垂直尾翼を製造。この骨幹部品の外皮はビルド・トゥ・プリントで、単方向炭素繊維プレプレグ手積層とオートクレーブ硬化で製造されます。

マクドネル・ダグラスF-15戦闘機（現ボイングサポート）の垂直尾翼とラダーも製造。ボロン/エポキシ複合材を使用。シコルスキー（コネチカット州ストラトフォード）UH-60ブラックホーク・ヘリコプター水平尾翼向けには、2m長の一体成型CFRPプレプレグ・ボックス構造を開発。飛行クリティカル構造で、従来の金属アッセンブリ比20%の軽量化とコスト削減を達成。2003年、設計から初納入まで9ヶ月で完了し、南部ベエル・シェバのRAMTA部門で1,500機分を生産済み。

IAIはUAVの設計・生産で豊富な経験を持ち、1978年の「スカウト」遠隔操縦航空機システム（RPAS）から始まります。「パイオニア」「レンジャー」「ハンター」と続き、すべて100%複合材構造で、ウェット・レイアップ炭素布/エポキシ外皮とハニカム・コアを採用。後にCFプレプレグとエボニック（ドイツ・エッセン）製ロハセル・ポリメタクリルイミド（PMI）フォーム・コアへ移行。

現行生産機種には、「サーチャーMk III」「バード・アイ」ファミリー、「パンサー・フィックスド・ウィング」「ホバーマスト100」VTOL機、「ヘロン」ファミリーがあります。最先端型「ヘロンTP」は全長14m、翼幅26m。高度13,716mで40時間飛行可能な中高度長時間滞空（MALE）UAV。「我々のUAVエアロ構造はすべて100%複合材です」とミラー博士。

商用機複合材事業

IAIは商用機OEM向けTier 1サプライヤー、かつガルフストリームG280ビジネスジェットのプライム・コントラクターです。グリーン機体を製造し、ダラスのガルフストリーム完成センターへ飛ばします。2009年、CWはIAIによるRTMラダー開発（現G280向け）を取り上げました（RTMショーケース：ワンピース・ラダー参照）。IAIは実際、「ギャラクシー/アストラ」エグゼクティブ・ジェットを設計・製造し、ガルフストリームが2001年に権利取得、G100とG200として改名。最新のG280は2〜10名乗り。外表面の複合材比率は35%で、G100の12%から大幅向上。

G280水平尾翼はオートクレーブ硬化一体構造。事前硬化ストリンガーを接着剤でCF/エポキシ・プレプレグ外皮にコボンディング。垂直尾翼はアルミニウムとプレプレグのハイブリッド・オートクレーブ構造。エレベーターはCF/エポキシ・プレプレグ外皮とノーメックス・ハニカム・コアのサンドイッチ構造。ラダー部品は現在NCC（ノース・コースト・コンポジッツ、オハイオ州クリーブランド）で製造、IAIのRAMTA部門（ベエル・シェバ）で組立。G280翼胴フェアリングは、片面平織ファブリック、もう片面ノンクリンプ・ファブリックのCFプリフォームを2プライステッチングし、ロハセル・フォーム・コアとともにエポキシ樹脂でインフュージョン、180℃で真空バッグ・オンリー（VBO）オーブン硬化。

増産体制への備え

IAIには6つのクリーンルームがあります。うち5つ（総床面積3,010㎡）はエアロ・アッセンブリーズ部門所属で、複合材部品製造・アッセンブリの主力施設。各クリーンルームは顧客固有の生産ニーズに特化しつつ、すべて先進積層技術を装備。ファイブ・シンシナティ（ケンタッキー州ヘブロン）製16×3mコンツアー・テープ・レイアップ（CTL）マシン、MTorres（スペイン・ナバラ）製15×3m自動テープ・レイアップ（ATL）マシン、または手積層用としてバーテック・ビジョン（カナダ・ウォータールー）製レーザー投影システムを配備。

施設内のその他設備

• プレプレグ・フリーザー保管能力193㎡。プラテイン（マサチューセッツ州ウォルサム）の「トータル・プロダクション・オプティマイゼーション（TPO）」ソフトウェアに投資し、プレプレグ切断・ネスティングだけでなく材料使用も最適化、廃棄プレプレグと原材料消費を5%削減。生産自動化で手作業とエラー・リスクも低減。
• 生産能力は大規模で、オートクレーブ10基。うち7基がエアロ・アッセンブリーズ部門所属で、サイズは長さ4.5m・直径2mから、最大長14m・直径4.7mまで。
• プレプレグ積層品は、エレクトロサーム・インダストリー（イスラエル・ミグダル・ハエメク）製ホット・ドレープ・フォーミング・マシン（6.9×2.7×3.1m）で硬化前デバルク。
• 複合材部品非破壊検査用に、水槽浸漬型位相配列超音波試験（UT）機4台、透過超音波（TTU）ガントリー機2台、3Dロボット・システム2台（広域位相配列TTU・ウォーター・スクワッター、位相配列パルス・エコー・スキン・バブラー（低水量結合）、空気結合位相配列UTの選択可能）を完備。

エアロ・アッセンブリーズ部門には、複合材部品トリミング・穴あけ用CNCマシン3台（最大7×3.5m）、共有CMM設備、塗装ブース3棟、組立ホール5棟（総面積2,350㎡）もあります。

RTMの自動化

エアロ・アッセンブリーズ部門複合材生産棟の真向かいに、IAIのRTM用R&Dラボ（自動プリフォーミング・セル含む）を収容する建物があります。「元々ベル525ヘリコプター・シート向けに開発されたものだが、他の類似プラットフォームにも応用可能」とローゼンフェルド氏。IAIはテクニ・モジュール・エンジニアリング（フランス・クード）と共同でプリフォーミング技術を開発し、プレプレグ手積層を置き換えました。ヘリコプター衝突要件を満たすシート設計は、複数の補強材を組み合わせます。ローゼンフェルド氏説明：「シートは衝撃時に床とともに変形し、その後最大加速度荷重に耐えなければならない。ガラス繊維が必要な柔軟性と衝撃耐性を、炭素繊維が強度を提供する。」

「このヘリコプター・シートはプレプレグ・ベースラインとの同等性を目指したが、さらなる性能・軽量化最適化も可能」とミラー博士。セルは自動材料供給ステーション（補強材を自動切断機へ供給）、ABB（スイス・チューリッヒ）製ピック・アンド・プレース・ロボット（ドライ・ファブリック・プライをプリフォーミング・ツールへ配置）で構成。専用グリッパーにセンサーを内蔵し、プライ保持を確認。ロボット・アームにもセンサーで、レーザー投影を用いて各プライ位置をチェック。カメラでプライの向き・位置を参照データベース標準画像と照合・検証。

鋳造シリコーン・バッグがデバルク時の再利用可能真空メンブレンとして機能。デバルクは6回実施。その後、コンパクト化されたプリフォームを工具へ移し、超音波トリミングを実施。成形後のトリミングは不要。最後にトリミング済みプリフォームをマッチド・スチールRTM金型セットへセット。

樹脂はソルベイ（ベルギー・ブリュッセル）製ワン・コンポーネント「Prism EP-2400」タフンド・エポキシ。脱気後、イソジェット・イクイップメンツ（フランス・コルバ）製ユニットで注入。「通常ラインと金型の洗浄に多くの時間を費やすが、注入セットアップを極めてシンプルに保ち、洗浄量を最小限に抑えた」とローゼンフェルド氏。樹脂を80℃に加熱し粘度を下げ、注入時の流動性とファイバー・ウェットアウトを向上。「完全自動化され、プレスと同期している」と同氏。金型を120℃に予熱、閉鎖、真空引き、樹脂注入。樹脂流動には真空のみ使用。金型内温度と圧力を上昇させ、2時間の成形サイクルで180℃、6バーに到達。金型を50℃まで冷却、開型、完成部品を取り出し。

未来の複合材への前進

RTMラボ隣室には試験設備があり、新規RTMレジン評価用2成分注入機などを備えます。R&DはIAIの重要な焦点で、86以上のEU資金助成マルチパートナー共同プロジェクトに参加。主なもの：

• TANGOプロジェクト：複合材胴体、翼、センター・ウィング・ボックス構造を実証。IAIは一体成型サイン波スティフナーとフランジを持つ最大1.7m長の大型CFRP翼リブ3枚を、ノンクリンプ・ファブリックとRTMでワンショット製造。
• CONDICOMP：複合材硬化プロセス中の材料状態管理開発。
• ALCAS：複合材航空機部品製造コスト削減。
• IFATS：航空機自律性向上。

特筆すべき3プロジェクト。エアバス主導の8年間MAAXIMUSプロジェクト（複合材機体改良）で、IAIは構造ディテール（プライ・ドロップ、ストリンガー・ランアウト＝生産区切り（メイン胴体円周継手等）で典型的な終了部）を研究、強度・重量改善策を検討。各ディテールについてCAD/CAEとFEM解析で強度予測、関連試験片を設計・製造、試験結果と解析を比較。最終結果は全体プログラムで将来機設計・生産への勧告に活用。

LOCOMACHSでは、31社が複合材機体組立で最も時間がかかり、高コストかつ非付加価値な操作（隙間確認用仮組み、シミング、分解、工具ハンドリング等）の大幅削減・排除を目指し、SAABエアロノーティクス（スウェーデン・リンショーピング）主導、GKNエアロスペース（英国レディッチ）、トルコ航空宇宙産業（アンカラ）、オランダ航空宇宙センター（NLR、アムステルダム）と連携し、リーン・アッセンブルド・ウィング・ボックス（LAWiB）とモア・インテグレーテッド・ウィング・ボックス（MIWiB）デモンストレーターを製作。IAIはSAERTEX（ドイツ・ザーアベック）供給ノンクリンプ・ファブリック（NCF）でCF/エポキシ・ストリンガーを製造、NCF外皮にコボンディング。上皮-スパー界面のシミング排除、ファスナー数削減で組立工数30%削減達成。ミラー博士は、より小型の翼や尾翼など他構造への応用可能性を見ています。

現在、IAIはクリーン・スカイ2の複合材集約型2プロジェクトで主導的役割を担っています。OPTICOMS（小型機向け最適化複合材構造）とECOTECH（環境配慮型革新的機体）。OPTICOMSでは、ピアッジョ・エアクラフト（イタリア・ジェノバ）、コリオリ・コンポジッツ（フランス・ケベン）、ダノバット（スペイン・エルゴイバル）、テクニ・モジュール・エンジニアリングと連携し、低生産量複合材構造の自動化でコスト削減を実証。全長7mのピアッジョ翼デモンストレーターは、一体成型スパー/外皮構造をワンショット生産。様々な技術を評価し、最も費用対効果の高い製造プロセスを決定。新手法の一つはファイナル・プレッシャー・トランスファー・モールディング（FPTM）。テクニ・モジュール・エンジニアリング開発（IAIの自動RTMセル・パートナー）、密閉キャビティに空気/ガスを注入し最大10バー圧力をかけて加熱マッチド・モールドで熱硬化性プレプレグを硬化。結果として得られるOOA部品は、追加樹脂注入不要（SQRTMプロセスとは異なる）でオートクレーブ硬化プレプレグと同等と報告。

ECOTECHでは、IAIがインベント（ドイツ・ブラウンシュヴァイク）と共に12メンバーコンソーシアムを率い、新材料・プロセス・リサイクル技術開発で航空機生産の環境負荷低減を目指す。前身Eco-Designプロジェクトでは、重量、コスト、エネルギー消費、排出、有害物質、廃棄物削減技術を選定・開発、3デモンストレーターで2017年検証済み。現行比10〜20%軽量化、地球温暖化影響50%以上削減可能性を示唆。ECOTECH最終段階では、熱可塑性、熱硬化性、金属、生体材料の4デモンストレーター製造で更なる新材料・プロセス技術を検証。これらとOPTICOMS成果は、ダッソー・アビエーション（フランス・ビアリッツ）、エアバスDS（スペイン・マドリード）、SAAB主導のクリーン・スカイ2「エアフレーム統合技術デモンストレーター（ITD）」に統合予定。

同社は付加製造、構造ヘルス・モニタリング、モーフィング・ウィング、さらには電気推進（次世代航空の到来と捉える）でのポジション確立も模索中。

これらすべてがIAIの将来を明るく照らします。「数十年の生産経験、先進複合材技術の開発・実装能力、米欧航空宇宙産業との長年の関係というユニークな組み合わせを持つ」とシャリット氏。「商用・軍用航空宇宙市場はますます競争が激化し、複合材はキー・コンピタンスだ。IAIはパートナーの将来成長ニーズに応え、ソリューションを提供し続ける。」