世界的な傾向として、 より電気駆動型の航空機 は、電気機械式駆動を現代の航空宇宙設計の中心に据えてきた。ある 航空機用リニアアクチュエータ 電気エネルギーを精密な直線運動に変換し、翼面の制御、着陸装置の展開、および環境システムの管理を行います。一方、 航空機用電動シリンダー — 高出力でサーボ制御されるこのタイプ — は、一次および二次飛行制御システムにおいて、従来の油圧シリンダーに取って代わるケースが増えています。これらの装置を組み合わせることで、民間、軍事、宇宙の各プラットフォームにおいて、軽量化が図られ、油圧配管が不要となり、保守性が向上します。.

1. 一次および二次飛行制御面

現在、有人機および無人機のいずれにおいても、エルロン、エレベーター、ラダーのトリムタブ、スポイラーの駆動には、電気機械式アクチュエータが用いられています。以下のような企業では、 クルーゼ・エアロスペース そして ITTエアロスペース・コントロールズ トリムタブやカウルフラップを駆動するコンパクトなリニアアクチュエータを供給しています。これらは、機械ねじ駆動システムと長寿命の永久磁石DCモーターを採用しています。これらは 航空機用リニアアクチュエータ これらのユニットはRTCA-DO-160の認定を受けており、極端な温度、衝撃、振動にも耐えることができます。.

図1 — 飛行制御、着陸装置、および補助機能のために、市販の航空機機体に配置された電気機械式アクチュエータ。.

より大規模なプラットフォームでは、, パーカー・ハネフィン スポイラーやフラップの展開を制御する電気機械式飛行制御アクチュエータを製造している。エアバスA380やロッキード・マーティンF-35では、 電気静水圧アクチュエータ（EHA） — 電気モーターがシリンダーに接続されたローカル油圧ポンプを駆動するハイブリッド構造。これにより、何マイルにも及ぶ油圧配管を排除しつつ、 航空機用電動シリンダー.

2. 着陸装置の伸長・格納

着陸装置の作動は、にとって最も過酷な用途の一つであり、 航空機用電動シリンダー 薄い翼の空洞内に収まりつつ、数千ニュートンの力を発生させなければならないからです。. サフラン 2022年に、従来の油圧ジャッキをブラシレスDCモーターとボールねじ機構に置き換えた、完全電動式の前輪着陸装置アクチュエータを発表した。このシステムには、自由落下式緊急解放機能と統合型位置フィードバック機能が搭載されている。.

図2 — 試験中のサフラン社製電動前輪着陸装置アクチュエータ。.

図3 — モーター、歯車機構、ヒーターを備えたボールねじ式着陸装置アクチュエータの分解図。.

CIRCOR エアロスペース また、米空軍が要求する冗長化された電気機械式アーキテクチャを採用し、民間航空機用の主脚および前脚のドアアクチュエータも開発しています。これらは 航空機用リニアアクチュエータ このシステムでは、重い油圧ラインを28 VDCまたは270 VDCの電源供給に置き換えることで、システム全体の重量を最大20 %削減しています。.

3. スラストベクトル制御と宇宙推進

宇宙分野では、, ウルトラ・モーション は、推力ベクトル制御（TVC）用の高性能リニアアクチュエータを供給しています。2基のUltra Motion製アクチュエータが、 Orbex社の「Prime」ロケット, 、コンパクトな筐体で高出力を実現しています。同社はまた、 マステン・スペース 火星着陸技術の試験飛行において、ノズルの迅速かつ正確な位置決めが極めて重要だった。.

図4 — ブラシレスモーター、遊星歯車装置、ボールねじ駆動機構を示す電気機械式アクチュエータ（EMA）の断面図。これらは、現代の航空機用電動シリンダーの中核をなすものである。.

極超音速スタートアップ ヘルメウス Ultra Motion A2 サーボシリンダーを採用しています — これは一種の 航空機用電動シリンダー — 実火試験中のノズルフラップ制御のため。一体型のBLDC電子回路とフェーズインデックス式絶対位置センサーにより、100 °Cを超える過酷な振動や熱負荷下でも、極めて安定したフィードバックを実現します。.

4. 無人航空機（UAV）、ティルトローター機、および衛星の展開

無人プラットフォームは、全電気式駆動システムの早期導入事例となっています。. ムーグ モデル974リニアサーボアクチュエータは、飛行モードの切り替え時にティルトローター型UAVのナセルを位置決めし、過酷な環境条件や耐久条件の下で動作します。軌道上車両では、小型リニアアクチュエータが太陽電池アレイ、アンテナブーム、計測機器のドアを展開します。これらは、1グラムの重みさえも重要な役割を果たす機能です。.

図6 — 二重冗長チャネルを備えたパーカー社製電気機械式飛行制御アクチュエータ。.

5. 環境制御・設備システム

飛行に不可欠な表面以外にも、, 航空機用リニアアクチュエータ これらの装置は、客室の加圧、燃料バルブ、およびエアダクトのバタフライバルブを制御します。. サイトック・エアロスペース maxon製のブラシレスモーターを搭載したアクチュエータは、水、酸素、油圧、燃料、および空気システムに採用されています。ITT Aerospace Controls社は、冗長性が安全上極めて重要な環境制御システム（ECS）向けに、デュアルモーター式の薄型アクチュエータを提供しています。.

乗客向け快適性システムでは、電動アクチュエータが加湿バルブを調整し、ヒーターコアを通る冷却液の流量を制御します。これは、空圧式の代替手段に比べ、静粛性が高く、衛生的で、精密な制御が可能です。.

6. 航空機用電動シリンダーと航空機用リニアアクチュエータの比較

これらの用語は時折同じ意味で使われますが、 航空機用電動シリンダー 一般に、主飛行荷重（多くの場合5 kN以上）に耐えることができる、高出力のサーボモーター駆動式ボールねじまたはローラースクリューユニットを指す。A 航空機用リニアアクチュエータ 通常、トリム、ユーティリティ、および補助制御用の、低出力でコンパクトなユニットを指す。両者とも、ブラシレスDCモーター、ギアボックス、位置センサー、駆動用電子機器といった同じ電気機械的な構成要素を共有しているが、シリンダーには、剛性の高いハウジング、回転防止機構、および閉ループ力制御用の内蔵ロードセルが追加されている。.

民間ジェット機のエルロンから軌道ロケットの推力ベクトルノズルに至るまで、 航空機用リニアアクチュエータ そして 航空機用電動シリンダー これらは、「モア・エレクトリック」航空機というパラダイムにおいて、不可欠な実現技術となっています。サフラン、パーカー、ムーグ、ウルトラ・モーション、ITT による実績のある導入事例が示すように、電気機械式アクチュエータは、次世代の航空宇宙プラットフォームに求められる精度、信頼性、および軽量化を実現します。 業界が全電気式アーキテクチャへと移行するにつれ、これらのアクチュエータの役割はさらに拡大し、空をよりクリーンにし、宇宙機をより軽量化し、メンテナンスをより簡素化していくことになるでしょう。.