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太陽光エネルギーで飛ぶ「ソーラープレーン」が世界を変える!

「ソーラープレーン」の秘めた可能性

 「ソーラープレーン」とは、太陽光エネルギーを利用した航空機です。昼間に太陽光発電で飛行しながら、余った電力をバッテリーに蓄積し、夜間の飛行に用いることで、理論的には半永久的な飛行も可能です。利用方法としては、通信や放送の中継基地となる空中通信プラットフォームがあります。ソーラープレーンは人工衛星と違い、回収・交換が容易ですし、必要とあれば何機も組み合わせることができます。1機で半径100kmはカバーできますから、人口密度が低くインフラの未成熟なアフリカや南米ならば、1機か2機飛ばすだけで用が足ります。また、災害における被災者の発見や台風、津波、洪水の監視にも使うことができます。

実用化に向けての課題

 課題となるのは、機体の軽量化と発電量を高めることです。限られた太陽光発電で飛行するためには、機体を軽量に設計・製造しなければなりません。上空20kmの成層圏に上昇と降下、またジェット気流に耐えうる強度が最低条件です。発電量を高めるには太陽電池を設置する面積を広げればいいのですが、翼を大きくしすぎると機体が重くなってしまいます。そこで、胴体部も翼のような形状にして発電に使うことが考案されました。それにより機体重量とサイズを大幅に減少することができました。

研究は一気に加速中

 二次電池と太陽電池を含めるエネルギー技術の進化は日進月歩で、これからも性能が大幅に改善されると見込まれています。また機体にCFRP(炭素繊維強化プラスチック)を用いるなど、素材も改良の余地が大きいでしょう。ソーラープレーンの研究自体は1970年代から模索されてきたのですが、2014年にFacebookとGoogleが開発に着手したことで、インターネット通信利用の実用化に向け一気に動き始めています。太陽光エネルギーは環境に優しく、何より低コストです。ソーラープレーンの実用化は、私たちの暮らしに大きな変革をもたらす可能性を秘めています。

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この学問が向いているかも 航空宇宙工学、流体力学


工学部 機械電気工学科 教授
雷 忠

メッセージ

 航空宇宙工学を学ぶと、自分が設計し組み立てたものを、空へ飛ばすことができます。
 旅客機のような「数百トンもある金属の塊が空を飛ぶ」、これはなかなか体験できることではありません。実際の飛行機には、大小織り交ぜ、何百万という部品が使われています。とても1人の力では完成させられません。逆に言えば、自分の得意分野をどこかで生かせる場所が見つけられます。巨大な飛行機のどこかに自分の力が関わっている仕事には、とても誇りに思うようになります。飛行機が好きな人はぜひ、この分野に挑戦してください。

先生の学問へのきっかけ

 故郷に大きな川があり、生活に不便でした。そこで橋を造ろうと建築学を学ぶことにしたのですが、大学3年生のときに橋ができてしまったので、やはり何かを設計したいと思い、航空機の研究を新たな夢としたのです。大学博士課程修了後、JAXA(宇宙航空研究開発機構)にて超音速旅客機やMRJ(三菱リージョナルジェット)の設計に携わりました。ソーラープレーンを手掛けるようになったのは、諏訪東京理科大学に赴任してからです。自分の専門以外にも、多分野に渡る知識も取り入れていくので、常に新しい研究に挑戦しています。

先輩たちはどんな仕事に携わっているの?

多くの卒業生は学んだ知識を生かして航空宇宙、自動車、流体機械など製造業の企業で設計開発業務に携わっています。航空機部品開発員/ロケット部品開発員/航空機整備士/自動車エンジニア/流体機械技術者/地方公務員

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