Turbotech社とAnsysの協業により、水素燃料の軽航空機を推進

アンシス・ジャパン株式会社
2025年06月26日
10：16

シミュレーション主導の製品開発を通じて、Turbotech社は極低温水素タンクからスケーラブルなターボプロップの運転に成功した最初の企業になる

主なハイライト

革新的な設計を検証するためにAnsysシミュレーションを活用することで、Turbotech社の水素タービン推進システムは高効率で動作し、軽航空機向けに二酸化炭素排出量ゼロを実現
Turbotech社は、水素推進システムの開発において大幅な時間とコストの削減を実現するデジタルスレッドを作成するため、コンポーネントからシステムまで、設計全体にAnsysを統合
Turbotech社は、Ansys Fluent™流体解析ソフトウェアを活用し、水素対応タービン部品を再設計。Ansysスタートアッププログラムを通じて実現
関連リンク
https://www.ansys.com/ja-jp/products/fluids/ansys-fluent
https://www.ansys.com/ja-jp/startup-program

効率的で持続可能な航空ソリューションのサプライヤーであるTurbotech社は、Ansys（NASDAQ：ANSS）のシミュレーションを活用し、小型旅客機、垂直離着陸機（VTOL）、ドローンなどに向けた初の実用的な水素燃料タービンエンジンを提供します。BeautHyFuelプロジェクトとのパートナーシップにより、Turbotech社は水素を燃料とするターボプロップエンジンの実証に成功した最初の企業となり、次世代技術の進歩における Ansysシミュレーションの重要な役割を強調しています。

関連リンク：http://www.ansys.com/ja-jp/

水素を燃料として安全かつ確実に使用するためのタービン設計は難航しており、その結果、出力、燃料消費量、熱量、燃焼システムの耐用年数のバランスをとることが難しくなっています。Turbotech社は拡張性の高いアプローチを採用し、Ansysのシミュレーションを活用して、燃料の種類を問わないガスタービンの設計と検証を行っています。これにより、水素へのスムーズで効率的な移行が可能になります。

シミュレーション主導の製品開発により、Turbotech社は実機テストに最適な2つのノズル設計を迅速に特定し、試作のコストとスケジュールを削減することができました。特に、Fluentは火炎の形状と温度を高忠実度で予測し、30時間の水素燃焼後もノズルの構造健全性はほぼ同一であり、タービンは排出量を増加させませんでした。また、Turbotech社ではAnsysソルバーを使用することで、これらのシミュレーションを高速化されたワークステーションで実行できるようになり、従来は燃焼モデリングに必要だった大規模なクラスタが不要になりました。

Turbotech社はまず、Ansysスタートアッププログラムを通じて革新的な再生型タービンを開発しました。この取り組みにより、データをシームレスに接続して管理するデジタルスレッドの実現が可能になり、最終的には水素への改修が可能になりました。
関連リンク：https://www.ansys.com/ja-jp/blog/turbotech-revs-up-sustainable-aviation

【上図】インジェクターの流路内を流れる水素の流線。内部のブレードによって渦が生じている

Turbotech社の最高技術責任者であるGuillaume Malet氏は、次のように述べています。
「Turbotech社の目標は、二酸化炭素排出量を削減し、パイロットが飛行だけに集中できるようにする、組込み型かつ高い統合性を持つソリューションを軽航空機市場に提供することです。Ansysの信頼性は再設計の過程で大いに役立ち、タービンの水素対応改修を大幅に短い期間で実現することができました。プロトタイプのテストや最適化を行うには、Ansysのシミュレーションが不可欠でした」

この一連の試験は、BeautHyFuelプロジェクトの一環であり、フランス民間航空局の支援を受け、Turbotech社とElixir Aircraft社がSafran社、Air Liquide社、Daher社と共同で主導しています。

AnsysのSenior Vice President of Customer Excellence and Worldwide SalesであるWalt Hearnは、次のように述べています。
「Ansysは、Turbotechのようなお客様がシミュレーションを通じて技術の限界を押し広げていけるよう、全力で支援しています。この初回での成功は、Turbotechの熟練したエンジニアと複雑なマルチフィジックスに対する深い理解に加え、プロジェクトの全フェーズにわたって提供されたAnsysの強力な技術サポートによって実現されました。この協業は、Turbotechが新たな市場を切り拓いていく中で、時間、コスト、リソースの大幅な削減を実現するうえで重要な役割を果たしています」

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※本プレスリリースは、米Ansys Inc.が2025年6月10日(現地時間)に発表したリリースの抄訳です。原文は、https://www.ansys.com/news-center/press-releases/6-10-25-turbotech-ansys-advance-hydrogen-aviation をご参照ください。

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