IHIグループの㈱IHIエアロスペースは7月14日、マルチコプター型ドローンで重いペイロードの運搬と長時間飛行の両立を実現させた、エンジンと電気モータによるハイブリッドドローン(※1)「i-Gryphon」を開発し、その試作2号機を7月20日~22日に東京ビッグサイトで開催される「第8回国際ドローン展」に初公開すると発表した。

図1:「i-Gryphon」試作2号機
図2:仕様比較グラフ

同社が開発中の「i-Gryphon」はマルチコプタードローン業界として最大クラスの可搬重量と飛行時間を実現した、ガソリン・ロータリエンジンと電気モーターで飛行するハイブリッドドローン。現在、試作2号機により、自動運行および長距離通信機能を検証するため、飛行試験を実施している。

Eコマースの拡大や、日本社会の少子高齢化による輸送分野での人手不足に対しても、電動ドローンは省人化・無人化の切り札として、ビジネス用途を広げることが期待されているが、バッテリの性能限界により滞空時間を長くできず、近距離輸送に用途を絞った適用に留まっている現状にある。

なお,多くの電動ドローンおよびマルチコプターが搭載しているリチウムイオン電池は他のバッテリ(鉛蓄電池、ニッケル水素電池等)と比較して軽量だが、長時間飛行するための十分な軽さとは言えず、バッテリをフル充電した場合、40分ほどの航続時間が確保できるが、荷物を満載した場合(約30kg)、数kgのバッテリで航続時間が5分~10分ほどに留まってしまい、重量物積載と長時間飛行の両立が課題となっていた。

そこで同社はバッテリの数十倍の質量エネルギー密度を持つガソリン・ロータリエンジンを、大出力ダクテッドファン(※2)2基用の駆動源として採用し、電気モータと併用することで、重量物積載と長時間飛行の両立を可能としたほか、従来機に比べて安全性・操縦性・運用性を向上させる技術開発にも取り組んでいる。

●特長
(1)ハイブリッドシステム採用による、重量物積載および長時間飛行の両立
ガソリンエンジンと電気モータの駆動で飛行するハイブリッドシステムにより、従来の電動ドローンおよびマルチコプター(※3)では困難であった重量物積載および長時間飛行の両立を実現した(搭載物36kg、燃料11kg時に約50分)。

(2)ダクトテッドファン採用による安全性の向上
可搬重量を向上させるためには大型ロータを採用することが一般的だが、直径が大きくなりガードを取り付けることができなかったため、ロータが露出することにより、安全性の確保に課題があった。 「i-Gryphon」は同じ推力を小さな直径で達成するダクテッドファンを採用することによって、ローターがダクトに収まり、人やモノにロータが接触するリスクを低減させ、安全性を向上した。

(3)自動運行および自動離着陸による操縦性向上
誰でも簡単に機体を飛ばせるよう、各種センサや制御機器、ソフトウェアを備え、様々なシチュエーションでも自動航行・自動離着陸を可能にする。

(4)防滴仕様(IPX4※4)の採用による運用性向上
雨天での操縦、および収納性・可搬性を向上させるよう、防滴設計およびプロペラアーム折り畳み構造を採択し、運用性をさらに向上させた。

※1:ガソリンを燃料としてエンジン発電機を運転し、生み出す電力でモーターを回して飛行する無人飛行機。
※2:円筒形のダクトの中にプロペラ状のローターファンを設置、回転させて推進力を生みだす推進器の一種。
※3:ヘリコプタの一種で、3つ以上の回転翼(ローター)を搭載した機器。
※4:JIS規格に定められた「水の侵入に対する保護等級」。IPX4は、あらゆる方向からの飛沫による有害な影響がない。防沫形。

●I-Gryphon試作2号機の主な仕様

※上記は、試作機の仕様値となる。開発の進捗とともに変更になる可能性がある。

●国際ドローン展 IHIエアロスペースブース概要】
展示会名:第8回 国際ドローン展 ※完全事前登録制
会期:2022年7月20日(水)~ 2022年7月22日(金)10:00~17:00
会場:東京ビッグサイト 東展示棟(東京都江東区有明3-11-1)
※アクセス:https://www.bigsight.jp/visitor/access/
ブース:M6-037
※試作機の試験飛行動画
https://youtu.be/M8UIZXLuylM