JAXA×ヤマトホールディングス | 空の新たな輸送モードの実現に向け連携
国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構（以下「JAXA」）とヤマトホールディングス株式会社（以下「YHD」）は、「空」の領域を効果的に活用した新たな物流サービスの導入に向け、物流電動垂直離着陸機（物流eVTOL）への装着および地上輸送手段への搭載の両方が可能な大型貨物ユニット「PUPA(ピューパ)®8801」の空力形状*1を開発した。
▲上写真：図1 PUPA®8801の運用イメージ
YHDが開発してきた物流電動垂直離着陸機用貨物ユニットPUPA®（ピューパ）の一機種で、シリーズ中最大の搭載可能重量（約400キログラム）を持つ機体。
PUPA(ピューパ)®8801は、航空/陸上輸送間の切り替えを合理化し、荷役作業等の物流フロー全体の時間と作業の最適化を達成するため、航空輸送と陸上輸送それぞれの要求を同時に満たす空力形状が求められたという。具体的には、航空輸送では物流電動垂直離着陸機としての高い空力特性を、陸上輸送では標準パレット等の既存の陸送ユニットと共存する直方体に近い形状が求められた。
この解決に向け、YHDはこれまで培ってきた陸上輸送などの物流ノウハウに加え、自社で行ってきた物流電動垂直離着陸システムに対するこれまでの研究・開発の成果から導出した条件に基づき、貨物ユニットのコンセプトモデルを企画。JAXAはこのコンセプトモデルに対して、世界最速レベルの流体解析ツール「FaSTAR」をはじめ数値シミュレーション技術*2を用いた解析を実施し、航空技術の知見に基づいた検証と形状改善提案を行った。
今回の開発にあたって、JAXAとYHDは従来*3の航空機の開発スキームにとらわれず、仮説構築と検証を迅速に繰り返し（図2参照）、他の流体解析ツールに比べて数倍～10倍程度高速なFaSTAR(ファスター)を用いることで約4か月という短期間で空陸両用のニーズを同時に満たす貨物ユニットの空力形状を開発し、成立性を実証した。
YHDでは、「新たな空の輸送モード」の構築に向け、今回の成果を踏まえた具体的なサービス性検証を含むシステム開発を続け、2020年代前半までのサービス導入を目指す。そして、利用客にとってより利便性の高いサービスの提供を実現していくという。
また、JAXAでは、同成果に代表される数値シミュレーション技術及び解析ツールを用いた次世代エアモビリティに対するJAXA技術の波及的活用を推進していく。
*1：空力形状：航空機等、高速で空気中を移動する物体に作用する空気抵抗をはじめとする様々な空気の力を考慮した物体形状
*2： JAXA航空技術部門 利用可能な主な解析ツール・ソフトウェア一覧
*3：設計、スケールモデルを用いた風洞試験による現象確認、形状修正の工程
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