ヘリコプターの飛行を見ると、大きな回転するコマのローターが注目を集めます。結局のところ、コマのローターこそが、ヘリコプターが重力に逆らい、操縦者の指示通りに空を飛ぶことを可能にする主な機構なのです。
しかし、ほぼすべてのヘリコプターには、重要な脇役がいます。それは、小型のテールローターです。これは反トルク装置として重要な役割を果たし、メインローターの動きによってヘリコプターが回転するのを防ぐだけでなく、ホバリング時にパイロットが機首の向きを調整できるようにもします。
しかし、ヘリコプターメーカーのベル社は、全く異なるテールローターを搭載した新たな実験機を飛行させています。このシステムは、場合によっては従来のテールローターよりも安全で、静音性も優れています。ダクト内に4つの回転ファンが配置され、しかも電動で駆動します。これは、従来のテールローターの仕組みとは根本的に異なります。実際、ベル社によると、このタイプのテールローターを搭載したヘリコプターが飛行するのはこれが初めてとのことです。これは、いわば、従来のヘリコプターと、ある航空業界の未来像を融合させたハイブリッド機と言えるでしょう。
典型的なテールローターでは、回転するテールブレードは航空機のエンジンに機械的に接続されています。ドライブシャフト、ギアボックス、カップリングなどの物理的な部品が、テールローターを回転させます。テールローターは常に毎分一定の回転数で回転します。パイロットがフットペダルを踏んで機首を左右に振ると、テールローターのブレードの角度は変わりますが、速度は変わりません。また、メインの上部ローターが回転しているときは、テールローターも常に回転しています。
ベル社の新型機では、後部にある4つのファンはヘリコプターのエンジンやメインローターに機械的に接続されていません。上部ローターのギアボックスに接続された発電機が電力を生成し、ヘリコプターのテールブーム内の配線を通じてファンを回転させるモーターに電力を供給します。
この新しい機構により、ベル社は尾翼を使って興味深いことを実現しています。最も画期的なのは、メインローターが回転している場合でも、場合によってはファンを停止できることです。これは従来の航空機では不可能なことです。つまり、ヘリコプターが地上でメインローターを回転させているとき、人の近くで危険なテールローターが回転することはありません。地面とヘリコプターの間の摩擦により、回転を防ぐためのアンチトルクシステムが不要なため、4つのファンは静止したままでいられます。
「回転するブレードで人が怪我をするリスクはありません」と、ベル社が電気的分散型反トルク（EDAT）と呼ぶこの新技術のプログラムディレクター、エリック・サイナス氏は語る。彼らはこの新型ヘリコプターをEDATデモンストレーターと呼んでいる。
従来型の回転式テールローターは深刻な危険を伴います。人とテールローターが接触すると、恐ろしいほどの被害をもたらします。例えば、1994年、アラスカ州で伐採機材の管理者が「テールローターに直接ぶつかって」死亡したとCDCの報告書は指摘しています。2018年には海軍の中尉が海兵隊のヘリコプターに搭乗中に同様の事故で死亡しました。1993年に発表された陸軍におけるヘリコプターのブレード衝突による負傷者と死亡者に関する分析によると、事故の50%は上部ローターが原因で発生しており、残りの半分はテールローターに起因することが示唆されています。
このEDAT機の電動テールファンはダクト内に収納されており、ヘリコプター業界ではフェネストロンと呼ばれています。ヨーロッパの航空宇宙企業エアバスは、1968年からヘリコプターの尾翼にフェネストロンを搭載してきた長い歴史を持っています。実は、この動画で説明されているように、フェネストロンという言葉はプロヴァンス語で「小さな窓」を意味する言葉に由来しています。テールローターを囲むこの小さな窓は安全性を高め、人が窓にぶつかったり、事故の際に回転するローターが地面に激突したりするのを防ぐことが期待されています。
ベル社が開発したこの機体の尾部には、4つの小さな窓に4つの電動ファンが備えられており、さらに工夫が凝らされている。通常のローターは、フェネストロン（窓枠）に収納されているかどうかに関わらず、回転するブレードの角度を変えることで推力を変化させる。しかし、EDATのブレードはそのような動きをせず、機構がシンプルになっている。「推力は、モーターの回転速度を増減させる、あるいは反転させるだけで制御できます」とシヌサス氏は言う。これは通常のヘリコプターのテールローターでは不可能なことだ。
このヘリコプターはテールファンの速度を変えたり、時には停止させたりもできるという事実が、騒音に影響を与えている。低速で回転させるほど、騒音は小さくなる。「先端とブレードが空気中を移動する速度が、騒音の主な要因です」とシヌサス氏は説明する。そして、やや直感に反するが、小型ヘリコプターではテールローターの音がメインローターよりも大きくなることもあるとシヌサス氏は言う。
EDATでは、テールファンを高速回転させて大量の推力を生み出す必要がある場合もありますが、常に最高回転数でブンブンと音を立てる必要はありません。そのような時は、機体はより静かになります。驚くべきことに、ヘリコプターが特定の速度で前進しているとき、ファンは完全に静止していることもあります。ヘリコプターの垂直尾翼によって生み出される空気力が、機体に必要な反トルクを供給し、機体が回転するのを防いでいるのです。「従来のテールローターよりもはるかに静かです」とシヌサス氏は言います。
より静かで、尾翼が人にぶつかる可能性が低いヘリコプターには明らかな利点がありますが、このようなシステムは、人々が部分的または完全に電気で動く空飛ぶタクシーで都市を飛び回る未来への中間点となる可能性もあります。そして、その未来において、この航空機は理想的には静かで安全であり（そしておそらくある程度の自律性も備えているでしょう）、ベル社はNexus 4EXと呼ばれる別の電気タクシーのコンセプトに取り組んでいますが、ボーイング社やリリウム社など他の企業もこれに取り組んでいます。
「完全電動航空機への期待は高まっています」とシヌサス氏は言う。「EDATが当然、その足掛かりとなることは明らかです。」
この踏み石は昨年の5月に初めて地面から離陸し、それ以来「非常に順調に」飛行し続けていると彼は言う。
