
2026/02/01 22:56
**80日以内で世界一周**
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要約▶
日本語訳:
プロジェクトは、80日以内に地球一周できる軽量自律空中船ドローン「Avis LXXX」を提案しています。
主な設計数値:
• 球体エンベロープ 4 × 2 × 2 m(容積 8.38 m³)は海面で約10 kgの浮力を提供し、ミッション中に12 % の水素損失後は約7.6 kgへ減少します。
• 外殻(約3 kg)、ガスバッグ&エンクロージャー(約2 kg)、構造用カーボンファイバー部材(約1 kg)、バッテリー(約1 kg LiPo)、ソーラーパネル(約1 kg)とゴンドラ(約0.1 kg)が合計で10 kg以下に抑えられます。
• 水素浮力は低コストのため選択され、エンベロープは80日間で週あたり ≤1 % の漏出を許容する必要があります。電源予算: 10 m/s の持続飛行には60 W が必要で、昼間に充電できるよう 165 W を目標としています。1 m²の柔軟ソーラーパネル(224 W/m²)が全日照時に約224 W を供給し、最高速度を約15 m/s にまで引き上げます。
ミッションプロファイル: 最低平均速度は約6 m/s(≈20 km/h)ですが、設計目標は10 m/s(≈36 km/h)です。日々の貿易風助力(約5 m/s)により、1日の航程が約504 km から 約828 km に増加し、全体で40–50,000 km の旅を 50〜70 日で完了します。
ナビゲーションと通信: 計画では東西貿易風を利用し、最小限の迂回で南スペイン(カディス)から出発し、カニエリ群島、中米、太平洋、アジア、インド洋、紅海、地中海を経由して再びスペインへ戻ります。テレメトリーは LoRa または SigFox によって提供され、「Avis Telemetry」というカスタムシステムがリモート設定を可能にするかもしれません。
規制の文脈: EU のドローン規則では、重量 8 kg 超の機体は登録が必要で、120 m 上空で VLOS(視認範囲)飛行は禁止されています。気球型航空機はより緩い制限がありますが、レーダー反射器を搭載し、撃墜されないようにフライトプランを提出する必要があります。
次のステップとインパクト: ナビゲーションアルゴリズムを最終化し、LoRa/SigFox 接続を確保し、規制承認を取得し、商用水素シリンダー(50 L で約130 €)を調達して現場生成よりコスト削減します。成功すれば、超軽量・長距離自律飛行の実証となり、将来のドローン製造、規制に影響を与え、低コストグローバル空中プラットフォームの新市場を開拓するでしょう。
本文
Avis LXXX:自律型エアシップドローン
概要
低予算で80日以内に地球を周回できるか?
この記事ではその可能性と設計上の主要ポイントを検討します。
🚧 プロジェクト
- 目的:自律的に世界一周、< 80 日。
- 速度目標:約10 m/s(≈36 km/h)で時間制限をクリア。
- エネルギー戦略:太陽光充電式電動モーター+水素ガスバラスト。
💡 コンセプト
- 水素はヘリウムより軽量・低コスト。設計で燃焼リスクを抑制。
- 近代の複合素材により軽量かつ耐久性あるエンベロープ実現。
- 風(東→西)のトレードウィンドを利用し、必要電力を削減。
🛩️ ドローン
📐 サイズ
| 次元 | 値 |
|---|---|
| 長さ | 4 m |
| 幅 | 2 m |
| 高さ | 2 m |
| 表面積 | 21.48 m² |
| 容積 | 8.38 m³ |
| 最大重量 | < 10 kg |
📍 外殻
- ガス保持、UV・水耐性のPVA/EVOH複合ポリマー層。
- 形状安定化のカーボンファイバー骨格。
- 推定外殻重量:3 kg。
🎈 水素ガス
- 必要量:約560 g(≈8 m³)。
- 漏れ目標:週1 %以下、80日で12 %総損失を許容。
- ガスバッグ重量:1 kg。
🪽 構造
- カーボンファイバー製ストリップ、翼、ノーズコン。
- 総構造質量:1 kg。
🔋 電力と太陽光
- 目標巡航電力:60 W;モーター+充電に165 Wを割当。
- ソーラーパネル面積:0.73 m²(≈224 W/m²)→総重量1 kg。
- バッテリー:1 kg LiPo(約200 Wh)。
⚙️ 電子機器と推進
- モーター+プロペラ:< 100 g。
- ゴンドラ、ケーブル、電子機器:約0.3 kg。
⚖️ 重量予算
| コンポーネント | 重量 |
|---|---|
| エンクロージャ | 3 kg |
| ガスバッグ | 1 kg |
| 構造 | 1 kg |
| バッテリー | 1 kg |
| ソーラーパネル | 1 kg |
| ゴンドラ・ケーブル | 0.3 kg |
| モーター+プロペラ | 0.1 kg |
| 電子機器 | 0.1 kg |
| 合計 | 8.1 kg |
リフト計算:
L = 8.38 m³ × (1.3 – 0.07) kg/m³ ≈ 10.3 kg(海面、0 °C)。
温度・高度変化で80日後は約7.6 kgに減少。設計余裕は狭い。
🗺️ ナビゲーション
- トレードウィンドを西へ追いかける;平均風速≈5 m/s。
- 風助力での1日距離:約828 km → 50,000 kmルートで約60日。
- 13 m/s超の強頭風や危険エリアは回避。
🪧 政治・法的配慮
- 民間航空規制適用;国ごとにドローン法が異なる。
- EUでは8 kg超で登録必須。
- バルーン分類を目指し、VLOS/高度制限を緩和。
- 必要ならフライトプラン提出、民間機として明示。
💸 予算見積もり
| 項目 | 大まかな費用 |
|---|---|
| 複合素材 | €200–€500 |
| カーボンファイバー | €300–€600 |
| ソーラーパネル(1 m²) | €400–€800 |
| LiPoバッテリー(1 kg) | €150–€250 |
| モーター&プロペラ | €100–€200 |
| 電子機器・配線 | €200–€400 |
| 水素タンク(8 m³) | €130–€300 |
| 合計 | ≈€2,000–€4,000 |
🔬 次のステップ
- エンベロープとガスバッグを試作し、数週間で漏れを検証。
- 小型モデルで太陽充電と電力予算を検証。
- コントロールエリア(例:カナリア諸島・カナダ)でフライトテスト実施。
🤔 結論
軽量自律水素エアシップは、設計の工夫と効率的な太陽光発電、戦略的ルート設定により80日以内で世界一周が理論上可能です。重量管理とガス漏れという技術的課題は残るものの、根本的な障壁は存在しません。