研究開発された技術紹介

産業用UAVの利用拡大に向け、航続距離の延長と騒音対策が課題となっている。本研究開発では、平成21年度より取り組んでいるUAV用小型ジェットエンジン開発で得た成果を基に、高耐熱・高強度かつ軽量という素材特性から航空機産業において特に活用が期待されるチタンアルミ合金の切削加工技術を確立することで、従来エンジン比重量20%減、燃費20%向上可能なターボジェットジェネレーターを開発し、UAVの航続距離延長、静音化を実現する

エンジンのタービン部を「高耐熱」・「高硬度」・「軽量素材」とし、航続距離を従来比20%以上向上させ、騒音値を従来比20dB低減可能なターボジェットジェネレーターを開発
(新技術)
チタンアルミ合金に置き換え、騒音値縮小可能なターボジェットジェネレーターを開発する
(新技術の特徴)
騒音対策、燃費向上、航続距離の延長が可能となる

・直径3mmのボールエンドミルにおいて、±30ミクロン以内の精度を確保した上で、セミドライ加工にて加工能率1cm3/min以上、90分以上の工具寿命を達成した
・開発した切削技術や、工具形状によりタービン動翼及び静翼のチタンアルミ化に成功し、重量従来比45%(エンジン全体では13%軽量化)を達成したが、燃費については9～11%の向上に留まった
・川下の求めるスペック(騒音値従来比20%低減、エンジン推力50kgf)を実現する領域であることを計測評価するという当初目標に対し、開発したターボジェットジェネレーターでは、騒音値を目標より大きく40dB(目標20dB)低減させることに成功したが、発電量とエンジン推力については目標に届かなかった

・チタンアルミ合金製タービン
・チタンアルミ合金を用いたターボジェットジェネレーター

チタンアルミ合金の切削加工によりタービンの製作に成功し、エンジン全体で13%軽量化、約10%の燃費向上を実現した。
また、開発したジェットエンジン発電機（ターボジェットジェネレーター）により、7kwの発電に成功した。
但し、ジェットエンジンが発する熱により連続運転が難しい状況のため、冷却機構や熱交換を含めた研究を継続している。

・エンジン重量を従来比20%以上削減し、エネルギー変換効率を従来比20%以上向上
・航続距離を従来比20%以上向上させ、騒音値を従来比20dB低減可能なターボジェットジェネレーター

・タービンの軽量化のみでは目標とする燃費の向上を達成することができなかったため、燃焼器及び燃料供給機構の設計を見直し、目標である従来比20%向上を目指す
・ターボジェットジェネレーターの性能が目標値に届かなかった原因は、2次タービンのトルク不足が考えられるため、更に回転トルクを取り出せるようシミュレーション技術を活用して設計を見直すこととする

ジェットエンジンが発する熱の問題

熱交換システム、冷却機構などに知見を持つ企業（大学）やアドバイザーとの連携を希望。
また、事業化にあたっては非常用発電機としてのリクエストもあったことから、その関係に詳しい方などから意見を頂くことも検討したい。