コンパクトな「空飛ぶクルマ」（※1）の開発・製造・販売を行う株式会社SkyDrive（本社：愛知県豊田市、代表取締役CEO 福澤知浩、以下「SkyDrive」）は、スペースが限られている都市部で「空飛ぶクルマ」を実現するために適した機体設計の根拠をまとめた機体設計コンセプト「混雑した都市環境におけるeVTOLの安全性のジレンマ（The eVTOL Safety Dilemma in Congested Urban Environments）」を公開しました。

　空飛ぶクルマ（eVTOL）には、長距離の効率を重視する固定翼型から、限られたスペースでの安全性を重視するマルチローター型まで、用途に応じて最適な設計が異なります。本機体設計コンセプトでは、「利用シーン」を起点に、都市運航に必要なホバリング性能やバッテリー出力、安全設計の関係を考察し、SkyDriveがなぜコンパクトなマルチローター型を選択したのか、その技術的根拠を紐解きます。

「どこを飛ぶか」から、空飛ぶクルマの機体設計を考える

　空飛ぶクルマの機体設計に、すべての用途に対する唯一の「正解」があるわけではありません。長距離移動では、飛行機のように翼を利用してエネルギー消費を抑える固定翼型（ティルトローター型等）にメリットがあります。一方、建物が密集した都市部での短距離移動では、限られたスペースへの垂直離陸や、低速・ホバリング時の性能がより重要になります。 

　航空機は、万が一バッテリーの一部が故障した際でも安全に着陸できる設計が必須です。しかし、「翼」があるとその分機体が重く、複雑になります。バッテリー量に限界がある中、重い機体を支えるためのバッテリーが必要になり、ホバリングを維持できなくなるリスクがあります。ビルが密集する都市部では、これが安全上の大きなジレンマとなります。

　SkyDriveが目指すのは「人々が街から乗れる、最も身近なエアモビリティ」です。2030年には世界人口の6割以上が都市に定住すると予測される中（※2）、私たちは鉄道や高速道路などの既存交通網と連携し、駅や空港から最終目的地（オフィスやホテル）までを結ぶ「ラストワンマイル」を空から補完する役割を担います。そのため、SkyDriveは「都市で日常的に使うこと」から逆算して機体を設計しています。 

機体設計コンセプトの概要

1．都市部で生じる「空飛ぶクルマの安全性のジレンマ」

固定翼を持つ航空機は、前進飛行時に翼から揚力を得ることができるため、長距離を効率よく飛行する上で大きなメリットがあります。本機体設計コンセプトで引用している調査では、前進飛行時のエネルギー効率において、ティルトローター型はマルチローター型より優位であることが示されています。

一方、都市部での運航では異なる課題があります。建物や障害物が存在し、離着陸できるスペースが限られる都市環境では、低速飛行やホバリングを行いながら、指定された場所へ正確に進入し、垂直に離着陸する性能が重要になります。

さらに、固定翼や飛行モードを切り替える機構などを追加すると、機体重量や構造の複雑性が増し、ホバリング時に必要な出力も増加します。長距離を効率よく飛ぶための「前進飛行性能」と、都市部で安全に離着陸するための「垂直飛行性能」をどう両立するか、これが本機体設計コンセプトで取り上げるeVTOL設計の「ジレンマ」です。

2．都市運航の鍵となる「ホバリング性能」

都市部では、広い着陸場所を確保することが難しいため、機体が空中でその位置を維持する「ホバリング」と、垂直に離着陸する性能が重要になります。その効率を大きく左右する指標の一つが、「ディスクローディング（円盤荷重）」です。

ディスクローディングとは、機体の最大離陸重量をローターの総面積で割った値で、ローターの面積あたりにどれだけの重量がかかるかを示します。ディスクローディングが高くなるほど、ホバリング時に必要となる出力が増加します。反対に、ローター面積を広く確保し、機体重量を抑えることでディスクローディングを低くすることができ、ホバリング時の効率を高めることができます。

SkyDriveは12基のローターを配置することでローターの総面積を確保し、低いディスクローディングを実現する設計を採用しています。

3．バッテリーの「容量」だけでなく「出力」が都市運航を左右する

空飛ぶクルマの性能を考える上で、バッテリーには大きく二つの重要な要素があります。一つは、どれだけのエネルギーを蓄えられるかを示す「エネルギー密度」。これは主に航続距離に影響します。もう一つが、瞬間的にどれだけ大きな電力を供給できるかを示す「出力密度」です。大きな電力を必要とするホバリングや垂直離着陸では、この出力密度が重要になります。

ディスクローディングが高い機体では必要な出力も大きくなり、バッテリーの出力性能が垂直飛行の制約となる可能性があります。つまり都市で利用する空飛ぶクルマでは、「どれだけ遠くまで飛べるバッテリーか」だけではなく、「必要な時にどれだけの出力を安全に供給できるか」という視点も重要になります。

4.「単一故障」を想定した冗長設計

航空機の安全性を考える上では、システムの一部に不具合が発生することを前提とした設計が求められます。本機体設計コンセプトではバッテリーや推進用モーターの冗長性について考察しています。

例えば、バッテリーパックの一つに故障が発生した場合にも、残されたシステムだけで安全な飛行と着陸を継続できなければなりません。ここで大きな壁となるのが、前述した「ホバリングに必要な出力」です。緊急着陸用の経路を確保できない建物が密集した都市部においては、万が一電源システムの一部に故障が発生した場合であっても、安全に垂直着陸を完遂できる能力が求められます。SkyDriveの機体設計は、低いディスクローディングを維持することでこの要件に応えており、単一故障が発生したシナリオにおいても、バーティポートへ安定した飛行と安全な垂直着陸を実現するためのパワーマージン（出力の余裕）を確保しています。

5．都市部での短距離移動から導き出した「マルチローター」という選択

高ディスクローディングの機体は、離陸時に大きなパワーを必要とするため推進システム全体が重量化し、有効積載量 対 最大離陸重量比を悪化させます。この不利益は、巡航中もそのまま残り続けます。30km未満の都市部短距離移動において、わずかな巡航のために重い推進システムを載せて飛ぶメリットは限定的です。

さらに、コンパクトなマルチローター構造は離着陸に必要なバーティポートのサイズを最小限に抑え、限られた都市空間の活用において圧倒的なアドバンテージを発揮します。50kmを超える長距離の地域間移動では固定翼が優れる一方、都市内の短距離移動においては、狭小地への確実かつ安全な離着陸が最重要となるため、SkyDriveのはマルチローター構造を合理的で安全であると選択しました。

「日常の移動に空を活用する」未来へ

SkyDriveは「どれだけ遠くまで飛べるか」だけでなく、「どこから乗れるか」という視点も重視します。都市での日常利用を見据え、安全を最優先した短距離向けの機体開発と、既存交通網とのシームレスな連携により「人々が街から乗れる、最も身近なエアモビリティ」の実現を目指します。これを通じて「日常の移動に空を活用する」未来を切り拓いてまいります。

SkyDriveの機体設計に関する機体設計コンセプトの全文はこちらからご覧いただけます。
URL：https://skydrive.co.jp/wp-content/themes/skydrive-v20260706/assets/pdf/JP_Design_Philosophy_Paper2.pdf

※1  空飛ぶクルマとは：電動化、自動化といった航空技術や垂直離着陸などの運航形態によって実現される、利用しやすく持続可能な次世代の空の移動手段です。諸外国では、Advanced Air Mobility（AAM）や Urban Air Mobility（UAM）と呼ばれています。

※2 国際連合「世界都市人口予測・2018年改訂版」
https://www.jircas.go.jp/ja/program/program_d/blog/20180523　

本件に関するお問い合わせ
≪株式会社SkyDrive≫　
広報　宮内
Tel: 090-7226-6704
Email: info@skydrive.co.jp
https://skydrive.co.jp/contact

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「空飛ぶクルマ」の機体設計コンセプトを公開