ボルテックス・ジェネレーターとは、旅客機の主翼の上にある突起状のモノです。日本語では、渦発生装置といわれています。
主翼にボルテックス・ジェネレーターを取り付けることで、空力的な性能向上や燃費改善の効果が得られるため、旅客機や輸送機などでも実際に使われている技術です。
ここでは、垂直離着陸（VTOL）機AV-8BハリアーIIを例に、ボルテックス・ジェネレーターについて説明します。
ボルテックス・ジェネレーターとは
ボルテックス・ジェネレーターとは、渦発生器のことです。
下図は、旅客機の主翼の写真です。
- 下図の青枠で囲んでいる部分の主翼上に並ぶ小さな突起物が、ボルテックス・ジェネレーターです。
- ボルテックス・ジェネレーターの設置位置は、設置目的（期待する効果）などにより様々です。
ボルテックス・ジェネレーターの例
図1 ボルテックス・ジェネレーターの例
出典：フリー素材ドットコムからの画像（加工しています）
ボルテックス・ジェネレーターの効果
ボルテックス・ジェネレーターは、航空機の性能や燃料消費量削減などの効果を得ることができます。
図1を例にボルテックス・ジェネレーターの効果を説明します。
- 図1の右側が進行方向です。
主翼表面を空気が流れていきますが、高速になったり上昇したりすると主翼後方（図1右側）部分の空気層が主翼表面から離れていき、空気抵抗（抗力）が大きくなり、速度が低下したり速度を維持するためにエンジン推力を上げることで燃料消費量が増えたりします。
ボルテックス・ジェネレーターを設置すると、
- ボルテックス・ジェネレーターにより、主翼表面に小さな渦が発生します。
- この小さな渦の層が、主翼表面を後方に流れることで、高速になったり上昇したりすると主翼後方（図1右側）部分の空気層が主翼表面から離れていくのを遅らせる効果があります。
ボルテックス・ジェネレーターは、主翼表面に小さな渦を発生することで主翼全体の空気抵抗（抗力）を小さくする効果を得られるというイメージです。
AV-8BハリアーIIのボルテックス・ジェネレーター
ここでは、AV-8BハリアーIIに設置されたボルテックス・ジェネレーターについて説明します。
垂直離着陸（VTOL）機AV-8BハリアーII
AV-8BハリアーIIは、垂直離着陸（VTOL）可能な艦載機です。
2025年2月現在、後継機のF-35BライトニングIIに逐次移行しています。
下図は、AV-8BハリアーIIの写真です。
- 全長：14.12 m、全高：3.55 m、全幅：9.25 m
- 最大離陸重量：14,060 kg（短距離離陸）、8,570 kg（垂直離陸）
150317-N-UF697-315 EAST CHINA SEA (March 17, 2015) An AV-8B Harrier assigned to Marine Attack Squadron (VMA) 238 lands on the flight deck of the amphibious assault ship USS Bonhomme Richard (LHD 6). Bonhomme Richard is the lead ship of the Bonhomme Richard Amphibious Ready Group and, along with the embarked 31st Marine Expeditionary Unit (31st MEU), is conducting a certification exercise. (U.S. Navy photo by Mass Communication Specialist 3rd Class Kevin V. Cunningham/Released)
図2 AV-8BハリアーII
引用先：US NAVY（米国海軍）のWebサイト＜Home > Resources > Photo Gallery＞から
AV-8BハリアーIIの詳細は、以下の記事をご参照ください。
AV-8BハリアーIIのボルテックス・ジェネレーター
AV-8BハリアーIIのボルテックス・ジェネレーターを写真で見ていきます。
下図は、強襲揚陸艦USS Boxer（LHD 4）から離陸するAV-8BハリアーIIの写真です。
- 主翼上部に設置されています。
- ボルテックス・ジェネレーターは、主翼上の胴体側に4個と主翼端側に7個の計11個、左右で合計22個設置されています。
180929-N-KG461-180 180929-N-KG461-180 PACIFIC OCEAN (Sept. 29, 2018) An AV-8B Harrier, attached to the “Black Sheep” of Marine Attack Squadron (VMA) 214, takes off from the flight deck of the amphibious assault ship USS Boxer (LHD 4) during flight deck operations. Boxer is underway conducting routine operations in the U.S. 3rd Fleet area of operations. (U.S. Navy photo by Mass Communication Seaman Zachary D. Behrend/Released)
図3 AV-8BハリアーII：ボルテックス・ジェネレーター（その1）
引用先：US NAVY（米国海軍）のWebサイト＜Home > Resources > Photo Gallery＞から（加工しています。）
下図は、飛行中のAV-8BハリアーIIの写真です。
- ボルテックス・ジェネレーターは、主翼前方に設置されていることが分かります。
180929-M-ET529-088 SAN DIEGO (Sept. 29, 2018) Two AV-8B Harrier IIs, attached to Marine Attack Squadron (VMA) 311, Marine Aircraft Group 13, 3rd Marine Aircraft Wing, fly over San Diego during the 2018 Marine Corps Air Station Miramar Air Show, Sept. 29, 2018. This year’s air show honors “100 years of women in the Marine Corps” by featuring several performances and displays that highlight the accomplishments and milestones women have made since the first female enlistee, Opha May Johnson, who joined the service in 1918. (U.S. Marine Corps photo by Lance Cpl. Israel Chincio/Released)
図3 AV-8BハリアーII：ボルテックス・ジェネレーター（その2）
引用先：US NAVY（米国海軍）のWebサイト＜Home > Resources > Photo Gallery＞から（加工しています。）
下図は、強襲揚陸艦Essex（LHD 2）甲板上のAV-8BハリアーIIの写真です。
- ボルテックス・ジェネレーターが、フィン状の形であることが分かります。
220218-N-KF697-1150 PACIFIC OCEAN (Feb. 18, 2022) Aviation Boatswain’s Mate (Handling) 2nd Class Cody McCracken, from Kansas City, Mo., assigned to the Wasp-class amphibious assault ship USS Essex (LHD 2), signals to an AV-8B Harrier attached to Marine Attack Squadron (VMA) 214, 11th Marine Expeditionary Unit (MEU), during flight operations aboard Essex, Feb. 18, 2022. Sailors and Marines of the Essex Amphibious Ready Group (ARG) and the 11th MEU are underway conducting routine operations in U.S. 3rd Fleet. (U.S. Navy photo by Mass Communication Specialist 3rd Class Isaak Martinez)
図3 AV-8BハリアーII：ボルテックス・ジェネレーター（その3）
引用先：US NAVY（米国海軍）のWebサイト＜Home > Resources > Photo Gallery＞から（加工しています。）
ボルテックス・ジェネレーターによる効果
AV-8BハリアーIIは、垂直離着陸（VTOL）可能な艦載機です。
垂直離着陸（VTOL）の実現と、艦載機としての機体サイズ・重量の制約に加え、高速飛行も要求されています。
AV-8BハリアーIIのボルテックス・ジェネレーターは、高速飛行中に効果を発揮していると推測しています。
参考書籍（AV-8BハリアーII）
垂直離着陸（VTOL）可能な艦載機AV-8BハリアーIIの情報は、米国空軍のWebサイトで諸元等はある程度分かりますが、技術的なことはほとんど分かりません。
AV-8BハリアーIIについて参考になる書籍として、2013年発刊のムック本を紹介します。
- 「AV-8B ハリアーII（イカロス・ムック 世界の名機シリーズ）」
まとめ
ボルテックス・ジェネレーターとは、旅客機の主翼の上にある突起状のモノです。日本語では、渦発生装置といわれています。
主翼にボルテックス・ジェネレーターを取り付けることで、空力的な性能向上や燃費改善の効果が得られるため、旅客機や輸送機などでも実際に使われている技術です。
ここでは、垂直離着陸（VTOL）機AV-8BハリアーIIを例に、ボルテックス・ジェネレーターについて、以下の項目で説明しました。
- ボルテックス・ジェネレーターとは
- ボルテックス・ジェネレーターの効果
- AV-8BハリアーIIのボルテックス・ジェネレーター
- 垂直離着陸（VTOL）機AV-8BハリアーII
- AV-8BハリアーIIのボルテックス・ジェネレーター
- ボルテックス・ジェネレーターによる効果
- 参考書籍（AV-8BハリアーII）
