空飛ぶ車・ドローンの課題を解決
空飛ぶ車・ドローンはバッテリーにチャージした電力のみでは、最大離陸重量が軽いので、ペイロード重量も軽くなり、飛行距離も短いので実用範囲が限定されます。
そこで、現在ではガスタービン発電を利用することにより最大離陸重量と飛行距離を増大させて、空飛ぶ車・ドローンの実用を高める方向になっています。
しかし、ガスタービンは高価格・低効率・高回転・高振動・高騒音等の問題がありますので、次世代エンジンをガスタービンの代わりに活用することで低価格・高効率・低回転・低振動・低騒音・パワーウエイトレシオの向上を実現させて、空飛ぶ車・ドローンに実装して実用範囲を広げて、世界を変える空の移動手段を創造します。
そこで、現在ではガスタービン発電を利用することにより最大離陸重量と飛行距離を増大させて、空飛ぶ車・ドローンの実用を高める方向になっています。
しかし、ガスタービンは高価格・低効率・高回転・高振動・高騒音等の問題がありますので、次世代エンジンをガスタービンの代わりに活用することで低価格・高効率・低回転・低振動・低騒音・パワーウエイトレシオの向上を実現させて、空飛ぶ車・ドローンに実装して実用範囲を広げて、世界を変える空の移動手段を創造します。
【プロトタイプ仕様のエンジンを開発(フェーズ１)】
◆開発期間(想定)
１年
◆開発費(想定)
３０００万円(鋳造部品＝８００万円、構成部品＝５００万円、ＥＣＵと補器類＝２００万円、実験費＝５００万円、予備費＝１０００万円)
◆仕様
ボア４４ガソリンエンジンのプロトタイプ
◆目的
燃焼実験をするためのエンジンを製作
◆研究
研究機関との共同研究でエンジン燃焼実験を実施して燃焼に関する研究論文(研究名は円弧動エンジンの燃焼に関する研究)を発表
◆特許
研究機関との共同特許でエンジン燃焼に関する特許を出願
◆実機公開とねらい
エンジン実験機を研究機関と共同で公開(投資家・マスコミ関係者・エンジン研究者)して世界にアピール
◆具体的な燃焼実験の方法
◇シリンダー内部の空気の流れをスモークを用いた高速カメラで撮影して乱流を解析
◇ガソリンエンジンの圧縮比(強い乱流により１３以上)をどこまで上げられるかを解析
◇どこまでリーンバーン化(燃効率を最大限にするため)が可能かを解析
◇どこまで低速回転化(燃料消費量を最小限にするため)が可能かを解析
◇燃効率を５５％以上(総合的な実験により可能と考えている)が可能かを解析
◆資金調達
◇資本金を５０億円(事業会社の持ち株会社とする)に増資して５００億円(会社評価額５０００億円想定の１０％とする)を資金調達
◇【製品仕様の次世代エンジン開発とスポーツカーの製品化(フェーズ２)】と高度システム開発に活用
◆高度システム開発
開発資金３００億円(高度システム開発要員＝２２００人、次世代ＡＩ開発要員＝５００人、管理事務要員＝３００人)
◆その他事項
実験機は研究機関(円弧動エンジンの研究支援を継続して行う)に寄贈して研究に役立てる
１年
◆開発費(想定)
３０００万円(鋳造部品＝８００万円、構成部品＝５００万円、ＥＣＵと補器類＝２００万円、実験費＝５００万円、予備費＝１０００万円)
◆仕様
ボア４４ガソリンエンジンのプロトタイプ
◆目的
燃焼実験をするためのエンジンを製作
◆研究
研究機関との共同研究でエンジン燃焼実験を実施して燃焼に関する研究論文(研究名は円弧動エンジンの燃焼に関する研究)を発表
◆特許
研究機関との共同特許でエンジン燃焼に関する特許を出願
◆実機公開とねらい
エンジン実験機を研究機関と共同で公開(投資家・マスコミ関係者・エンジン研究者)して世界にアピール
◆具体的な燃焼実験の方法
◇シリンダー内部の空気の流れをスモークを用いた高速カメラで撮影して乱流を解析
◇ガソリンエンジンの圧縮比(強い乱流により１３以上)をどこまで上げられるかを解析
◇どこまでリーンバーン化(燃効率を最大限にするため)が可能かを解析
◇どこまで低速回転化(燃料消費量を最小限にするため)が可能かを解析
◇燃効率を５５％以上(総合的な実験により可能と考えている)が可能かを解析
◆資金調達
◇資本金を５０億円(事業会社の持ち株会社とする)に増資して５００億円(会社評価額５０００億円想定の１０％とする)を資金調達
◇【製品仕様の次世代エンジン開発とスポーツカーの製品化(フェーズ２)】と高度システム開発に活用
◆高度システム開発
開発資金３００億円(高度システム開発要員＝２２００人、次世代ＡＩ開発要員＝５００人、管理事務要員＝３００人)
◆その他事項
実験機は研究機関(円弧動エンジンの研究支援を継続して行う)に寄贈して研究に役立てる
【製品仕様のエンジン開発とスポーツカーの製品化(フェーズ２)】
◆開発期間(想定)
３年～４年
◆開発費(想定)
２００億円(エンジン開発費＝５０億円、車体開発費＝５０億円、レース参戦費＝１００億円)
◆レース参戦のねらい
開発したガソリンエンジン搭載マシンでスプリントレース・耐久レースに参戦して超軽量・低燃費・高性能を世界にアピールする
◆仕様
ボア４４ガソリンエンジンの製品
◇単体対向型完全釣合エンジン(排気量＝１０００ｃｃ、最大回転数＝８８００ｒｐｍ、出力＝２２６馬力)
◇基本対向型完全釣合エンジン(排気量＝２０００ｃｃ、最大回転数＝８０００ｒｐｍ、出力＝４０６馬力)
◇２連対向型完全釣合エンジン(排気量＝４０００ｃｃ、最大回転数＝８０００ｒｐｍ、出力＝８１２馬力)
◆目的
◇製品仕様のガソリンエンジン開発とガソリンエンジンライセンスを国内外自動車メーカーに供与
◇製品仕様のガソリンエンジンをスポーツカーに搭載して製品化
◆開発行程
◇エンジン部品製造、エンジン組立、エンジンベンチマークテスト、型式認証取得
◇車体デザイン(公募)、車体設計、車体製造、車体試験、エンジン搭載、走行試験、型式認証取得
◆特許
エンジン部品メーカーとの共同特許で製造・組立・試験に関する特許を出願
◆対向型完全釣合ガソリンエンジン搭載スポーツカーの受注生産販売価格(想定)
◇１０００万円(単体対向型完全釣合エンジン、排気量１０００ｃｃ、２２６馬力)
◇２０００万円(基本対向型完全釣合エンジン、排気量２０００ｃｃ、４０６馬力)
◇４０００万円(２連対向型完全釣合エンジン、排気量４０００ｃｃ、８１２馬力)
◆スポーツカー販売のねらい
開発したエンジンをスポーツカーに搭載して超軽量・低燃費・高性能を世界のユーザーにアピールする
◆スポーツカーの売上(想定)
年商：３０００億円(市場規模１０兆円以上)、利益：３００億円
◆対向型完全釣合ガソリンエンジンのライセンス供与(想定)
年商：３０００億円(市場規模３００兆円以上で自動車販売価格１０兆円の３％)、利益：２７００億円
◆販売
商社にスポーツカー販売を委託(フェーズ１とフェーズ２の支援を条件に独占販売ライセンスを無償供与)
◆資金調達
◇資本金３０００億円の事業会社として株式公開(株式評価額６兆円想定)
◇３兆円(株式評価額６兆円想定の５０％)を資金調達する
◇【次世代ハイブリッドエンジンシステムを製品化(フェーズ３)】と次世代ディーゼルエンジン開発に活用
◆次世代ディーゼルエンジン開発
開発資金２兆円(小型～超大型ディーゼルエンジンとガスエンジンを開発、国内外に生産工場を建設)
３年～４年
◆開発費(想定)
２００億円(エンジン開発費＝５０億円、車体開発費＝５０億円、レース参戦費＝１００億円)
◆レース参戦のねらい
開発したガソリンエンジン搭載マシンでスプリントレース・耐久レースに参戦して超軽量・低燃費・高性能を世界にアピールする
◆仕様
ボア４４ガソリンエンジンの製品
◇単体対向型完全釣合エンジン(排気量＝１０００ｃｃ、最大回転数＝８８００ｒｐｍ、出力＝２２６馬力)
◇基本対向型完全釣合エンジン(排気量＝２０００ｃｃ、最大回転数＝８０００ｒｐｍ、出力＝４０６馬力)
◇２連対向型完全釣合エンジン(排気量＝４０００ｃｃ、最大回転数＝８０００ｒｐｍ、出力＝８１２馬力)
◆目的
◇製品仕様のガソリンエンジン開発とガソリンエンジンライセンスを国内外自動車メーカーに供与
◇製品仕様のガソリンエンジンをスポーツカーに搭載して製品化
◆開発行程
◇エンジン部品製造、エンジン組立、エンジンベンチマークテスト、型式認証取得
◇車体デザイン(公募)、車体設計、車体製造、車体試験、エンジン搭載、走行試験、型式認証取得
◆特許
エンジン部品メーカーとの共同特許で製造・組立・試験に関する特許を出願
◆対向型完全釣合ガソリンエンジン搭載スポーツカーの受注生産販売価格(想定)
◇１０００万円(単体対向型完全釣合エンジン、排気量１０００ｃｃ、２２６馬力)
◇２０００万円(基本対向型完全釣合エンジン、排気量２０００ｃｃ、４０６馬力)
◇４０００万円(２連対向型完全釣合エンジン、排気量４０００ｃｃ、８１２馬力)
◆スポーツカー販売のねらい
開発したエンジンをスポーツカーに搭載して超軽量・低燃費・高性能を世界のユーザーにアピールする
◆スポーツカーの売上(想定)
年商：３０００億円(市場規模１０兆円以上)、利益：３００億円
◆対向型完全釣合ガソリンエンジンのライセンス供与(想定)
年商：３０００億円(市場規模３００兆円以上で自動車販売価格１０兆円の３％)、利益：２７００億円
◆販売
商社にスポーツカー販売を委託(フェーズ１とフェーズ２の支援を条件に独占販売ライセンスを無償供与)
◆資金調達
◇資本金３０００億円の事業会社として株式公開(株式評価額６兆円想定)
◇３兆円(株式評価額６兆円想定の５０％)を資金調達する
◇【次世代ハイブリッドエンジンシステムを製品化(フェーズ３)】と次世代ディーゼルエンジン開発に活用
◆次世代ディーゼルエンジン開発
開発資金２兆円(小型～超大型ディーゼルエンジンとガスエンジンを開発、国内外に生産工場を建設)
【電源用シリーズハイブリッドエンジンシステムを製品化(フェーズ３)】
◆開発期間(想定)
２年～３年
◆開発費(想定)
１兆円(ハイブリッドエンジンシステム、水素ハイブリッドエンジンシステム、ガスハイブリッドエンジンシステム、国内外に生産工場建設)
◆仕様
ボア４４ガソリンエンジンの単体構成～１０連構成の対向型完全釣合エンジン
◇エンジン本体重量＝１２～２５０kg、出力＝１６７～３０３７kw、パワーウエイトレシオ＝１２．１～１３．９kw/kg
◇パッケージによるパワーウエイトレシオ＝３～４kw/kg(発電機の軽量化が極めて重要)
◆目的
◇ハイブリッドエンジンシステムを製品化
◇ハイブリットエンジンシステムを搭載した自動車を世界に普及してカーボンニュートラルを実現する
◆開発行程
エンジンと発電機のパッケージ化と制御システムを実装(発電機メーカーと共同開発)、型式認証取得
◆特許
発電機メーカーとの共同特許でハイブリッドエンジンシステムに関する特許を出願
◆ハイブリッドエンジンシステムの販売価格(想定)
１００万円～１億円
◆ハイブリッドエンジンシステムの売上(想定)
年商：１０兆円(市場規模は４００兆円以上)、利益：１兆円
◆販売
商社に販売委託(販売ライセンス供与)
◆用途
空飛ぶ車、ドローン、航空機、船舶、乗用車、スポーツカー、バス、トラック、鉄道、発電
◆資金調達
◇資本金１兆円の事業会社として株式公開(株式評価額２０兆円を想定)
◇１０兆円(株式評価額２０兆円想定の５０％)を資金調達する
◇【空飛ぶ車・ドローンを製品化(フェーズ４)】に活用
２年～３年
◆開発費(想定)
１兆円(ハイブリッドエンジンシステム、水素ハイブリッドエンジンシステム、ガスハイブリッドエンジンシステム、国内外に生産工場建設)
◆仕様
ボア４４ガソリンエンジンの単体構成～１０連構成の対向型完全釣合エンジン
◇エンジン本体重量＝１２～２５０kg、出力＝１６７～３０３７kw、パワーウエイトレシオ＝１２．１～１３．９kw/kg
◇パッケージによるパワーウエイトレシオ＝３～４kw/kg(発電機の軽量化が極めて重要)
◆目的
◇ハイブリッドエンジンシステムを製品化
◇ハイブリットエンジンシステムを搭載した自動車を世界に普及してカーボンニュートラルを実現する
◆開発行程
エンジンと発電機のパッケージ化と制御システムを実装(発電機メーカーと共同開発)、型式認証取得
◆特許
発電機メーカーとの共同特許でハイブリッドエンジンシステムに関する特許を出願
◆ハイブリッドエンジンシステムの販売価格(想定)
１００万円～１億円
◆ハイブリッドエンジンシステムの売上(想定)
年商：１０兆円(市場規模は４００兆円以上)、利益：１兆円
◆販売
商社に販売委託(販売ライセンス供与)
◆用途
空飛ぶ車、ドローン、航空機、船舶、乗用車、スポーツカー、バス、トラック、鉄道、発電
◆資金調達
◇資本金１兆円の事業会社として株式公開(株式評価額２０兆円を想定)
◇１０兆円(株式評価額２０兆円想定の５０％)を資金調達する
◇【空飛ぶ車・ドローンを製品化(フェーズ４)】に活用
【空飛ぶ車・ドローンを製品化(フェーズ４)】
◆開発期間(想定)
４年～５年
◆開発費(想定)
１０兆円
◇機体＝５兆円(国内外に生産工場建設費を含む)、実証試験＝３兆円(離発着場建設費を含む)、型式証明取得＝２兆円
◆仕様
次世代シリーズハイブリッドエンジン出力＝１６７ｋｗ(基本構成相当)～３０３７ｋｗ(２０連構成相当)
◇空飛ぶ車：最大離陸重量＝５００～１００００kg、最大飛行高度＝２０００m、巡航速度＝３５０km/H、航続距離＝５２５０km
◇ドローン：最大離陸重量＝５００～１００００kg、最大飛行高度＝１０００m、巡航速度＝２００km/H、航続距離＝２０００km
燃費：空飛ぶ車＝５２５０ｋｍ航行で５０㍑/人、ドローン＝２０００ｋｍ航行で０．３３３㍑/ｋｇ
※空気重量＝１０００ｃｃ＝１．１９９ｇ(気圧＝１０１３Ｐａ、気温＝２０度、湿度＝５０％)、空燃比＝１４．７：１、
ガソリン＝０．０８１５６ｇ/１０００ｃｃ、上昇時＝８０００ｒｐｍ、巡航時＝４０００ｒｐｍで計算
◆空飛ぶ車の重量
機体部重量＝２７５～５５００kg、燃料部重量＝７５～１５００kg、ペイロード＝１５０kg(乗員２人)～３０００kg(乗員４０人)
◆ドローンの重量
機体部重量＝２５０～５０００kg、燃料部重量＝５０～１０００kg、ペイロード＝２００kg～４０００kg
◆機体設計・製造
機体設計：航空機メーカーと共同設計、機体製造：機体メーカー・素材メーカーと共同開発
◆モーターシステムの設計・製造
モーターシステムメーカーと共同開発
◆実証試験・型式証明取得
航空機メーカーと共同で実証試験・型式証明を取得
◆空飛ぶ車・ドローンの販売価格(想定)
空飛ぶ車：２０００万円(乗員２人)～２０億円(乗員４０人)
ドローン：１０００万円(ペイロード２００kg)～１０億円(ペイロード４０００kg)
◆空飛ぶ車とドローンの売上(想定)
年商：１００兆円、利益：１０兆円
◆販売
商社に販売委託(販売ライセンス供与)
◆用途
自家用、商業用(タクシー等)、物流用、観光用、過疎地対策用、防災対策用、災害救援用、医療救援用、農業用、林業用、漁業用、建設用
◆資金調達
◇資本金１０兆円の事業会社として株式公開(株式評価額２００兆円を想定)
◇１００兆円(株式評価額２００兆円想定の５０％)を資金調達する
◇新規事業に活用
◆新規事業
宇宙エレベーター(５０兆円)、宇宙基地(４０兆円)、地上基地(１０兆円)
４年～５年
◆開発費(想定)
１０兆円
◇機体＝５兆円(国内外に生産工場建設費を含む)、実証試験＝３兆円(離発着場建設費を含む)、型式証明取得＝２兆円
◆仕様
次世代シリーズハイブリッドエンジン出力＝１６７ｋｗ(基本構成相当)～３０３７ｋｗ(２０連構成相当)
◇空飛ぶ車：最大離陸重量＝５００～１００００kg、最大飛行高度＝２０００m、巡航速度＝３５０km/H、航続距離＝５２５０km
◇ドローン：最大離陸重量＝５００～１００００kg、最大飛行高度＝１０００m、巡航速度＝２００km/H、航続距離＝２０００km
燃費：空飛ぶ車＝５２５０ｋｍ航行で５０㍑/人、ドローン＝２０００ｋｍ航行で０．３３３㍑/ｋｇ
※空気重量＝１０００ｃｃ＝１．１９９ｇ(気圧＝１０１３Ｐａ、気温＝２０度、湿度＝５０％)、空燃比＝１４．７：１、
ガソリン＝０．０８１５６ｇ/１０００ｃｃ、上昇時＝８０００ｒｐｍ、巡航時＝４０００ｒｐｍで計算
◆空飛ぶ車の重量
機体部重量＝２７５～５５００kg、燃料部重量＝７５～１５００kg、ペイロード＝１５０kg(乗員２人)～３０００kg(乗員４０人)
◆ドローンの重量
機体部重量＝２５０～５０００kg、燃料部重量＝５０～１０００kg、ペイロード＝２００kg～４０００kg
◆機体設計・製造
機体設計：航空機メーカーと共同設計、機体製造：機体メーカー・素材メーカーと共同開発
◆モーターシステムの設計・製造
モーターシステムメーカーと共同開発
◆実証試験・型式証明取得
航空機メーカーと共同で実証試験・型式証明を取得
◆空飛ぶ車・ドローンの販売価格(想定)
空飛ぶ車：２０００万円(乗員２人)～２０億円(乗員４０人)
ドローン：１０００万円(ペイロード２００kg)～１０億円(ペイロード４０００kg)
◆空飛ぶ車とドローンの売上(想定)
年商：１００兆円、利益：１０兆円
◆販売
商社に販売委託(販売ライセンス供与)
◆用途
自家用、商業用(タクシー等)、物流用、観光用、過疎地対策用、防災対策用、災害救援用、医療救援用、農業用、林業用、漁業用、建設用
◆資金調達
◇資本金１０兆円の事業会社として株式公開(株式評価額２００兆円を想定)
◇１００兆円(株式評価額２００兆円想定の５０％)を資金調達する
◇新規事業に活用
◆新規事業
宇宙エレベーター(５０兆円)、宇宙基地(４０兆円)、地上基地(１０兆円)
【空飛ぶ車・ドローンの燃費を計算】
◆前提条件
◇空気重量=1000cc=1.199g(気圧=1013Pa、気温=20度、湿度=50％)
◇空燃比=14.7：1として、ガソリン=0.08156g/1000cc
◇上昇時=8000rpm、巡航時=4000rpmで計算
◆空飛ぶ車の燃費計算
●基本構成
◇空気容量(上昇時)：1000cc=(1000cc÷8気筒×2気筒)/回転=250cc/回転=250cc×8000回転/分=2000000cc/分
◇燃料消費(上昇時)：2000000cc/分×0.08156g/1000cc=163.12g/分×5分=815.6g=0.816kg
◇空気容量(巡航時)：1000cc=(1000cc÷8気筒×2気筒)/回転=250cc/回転=250cc×4000回転/分=1000000cc/分
◇燃料消費(巡航時)：1000000cc/分×0.08156g/1000cc=81.56g/分×60分×15時間=73404g=73.404kg
●空飛ぶ車(乗員2人)の航続距離(燃料部重量=75～1500kg、ペイロード=150kg(乗員2人)～3000kg(乗員40人)は全て同様な計算値)
◇次世代シリーズハイブリッドエンジン出力=167KW(基本構成相当)、燃料部重量=75kg、ペイロード=150kg(乗員2人)
◇基本構成燃料=(0.816kg＋73.404kg)=74.22kg≒75kg、航続距離=350km/時×15時間=5250km
◆ドローンの燃費計算
●基本構成
◇空気容量(上昇時)：1000cc=(1000cc÷8気筒×2気筒)/回転=250cc/回転=250cc×8000回転/分=2000000cc/分
◇燃料消費(上昇時)：2000000cc/分×0.08156g/1000cc=163.12g/分×3分=489.36g=0.489kg
◇空気容量(巡航時)：1000cc=(1000cc÷8気筒×2気筒)/回転=250cc/回転=250cc×4000回転/分=1000000cc/分
◇燃料消費(巡航時)：1000000cc/分×0.08156g/1000cc=81.56g/分×60分×10時間=48936g=48.936kg
●ドローン(ペイロード200kg)の航続距離(燃料部重量=50～1000kg、ペイロード=200kg～4000kgは全て同様な計算値)
◇次世代シリーズハイブリッドエンジン出力=167KW(基本構成相当)、燃料部重量=50kg、ペイロード=200kg
◇基本構成燃料=(0.489kg＋48.936kg)=49.425kg≒50.0kg、航続距離=200km/時×10時間=2000km
◇空気重量=1000cc=1.199g(気圧=1013Pa、気温=20度、湿度=50％)
◇空燃比=14.7：1として、ガソリン=0.08156g/1000cc
◇上昇時=8000rpm、巡航時=4000rpmで計算
◆空飛ぶ車の燃費計算
●基本構成
◇空気容量(上昇時)：1000cc=(1000cc÷8気筒×2気筒)/回転=250cc/回転=250cc×8000回転/分=2000000cc/分
◇燃料消費(上昇時)：2000000cc/分×0.08156g/1000cc=163.12g/分×5分=815.6g=0.816kg
◇空気容量(巡航時)：1000cc=(1000cc÷8気筒×2気筒)/回転=250cc/回転=250cc×4000回転/分=1000000cc/分
◇燃料消費(巡航時)：1000000cc/分×0.08156g/1000cc=81.56g/分×60分×15時間=73404g=73.404kg
●空飛ぶ車(乗員2人)の航続距離(燃料部重量=75～1500kg、ペイロード=150kg(乗員2人)～3000kg(乗員40人)は全て同様な計算値)
◇次世代シリーズハイブリッドエンジン出力=167KW(基本構成相当)、燃料部重量=75kg、ペイロード=150kg(乗員2人)
◇基本構成燃料=(0.816kg＋73.404kg)=74.22kg≒75kg、航続距離=350km/時×15時間=5250km
◆ドローンの燃費計算
●基本構成
◇空気容量(上昇時)：1000cc=(1000cc÷8気筒×2気筒)/回転=250cc/回転=250cc×8000回転/分=2000000cc/分
◇燃料消費(上昇時)：2000000cc/分×0.08156g/1000cc=163.12g/分×3分=489.36g=0.489kg
◇空気容量(巡航時)：1000cc=(1000cc÷8気筒×2気筒)/回転=250cc/回転=250cc×4000回転/分=1000000cc/分
◇燃料消費(巡航時)：1000000cc/分×0.08156g/1000cc=81.56g/分×60分×10時間=48936g=48.936kg
●ドローン(ペイロード200kg)の航続距離(燃料部重量=50～1000kg、ペイロード=200kg～4000kgは全て同様な計算値)
◇次世代シリーズハイブリッドエンジン出力=167KW(基本構成相当)、燃料部重量=50kg、ペイロード=200kg
◇基本構成燃料=(0.489kg＋48.936kg)=49.425kg≒50.0kg、航続距離=200km/時×10時間=2000km
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