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アクティブサスペンション

アクティブサスペンションは、電子制御によって車体を支えるサスペンションの特性を変化させる機構。車輪から車体への外力の変化の伝達を、従来はスプリングとダンパーの特性で抑制していたのに対し、主にダンパーの油圧を積極的に制御することでサスペンション特性を改善しようとするものである。このシステムはどの分野においてもスカイフック理論を基本として開発されている。

F1のアクティブサスペンション

F1においてアクティブサスペンションの役割はグランド・エフェクトカーによって失われたサスペンションの復活化、のちに空気力学的なダウンフォースを最適に制御するためにもちいられた技術である。


グランド・エフェクト・カーの禁止とダウンフォースの獲得

1970年代後半から1980年代にかけて、F1界におけるデザインの主流はサイドポンツーンの下面形状をウイング状とし地面効果(グランドエフェクト)によって強力なダウンフォースを得ていたグランド・エフェクト・カーであった。グランド・エフェクト・カーは地上高を一定に保つ必要があるためにサスペンションは非常に硬く設定され、ドライバーにとっては負担が大きくかつ危険な乗り物となっていた。そこで安定した地上高とドライバーへの負担軽減の観点から、アクティブサスペンションの開発が始められた。
残念ながらアクティブサスペンションがその効力を発揮しはじめる前に、安全性の問題から車体下面は平面でなければならないとする通称「フラットボトム規制」が行われ、サイドポンツーンにより発生していたダウンフォースは失われた。
ところが、フラットボトムの規制箇所以外の部分において適切な方法を取ることによって、失われたダウンフォースを(全てではないが)獲得することが可能であることが風洞実験などで明らかとなってきたのである。すなわち地面との距離を一定に保つことが可能であればグランド・エフェクト・カーと同じ効果が得られる。この効果は車高変化に大変敏感であり、ミリ単位のセッティングの違いにより車体性能が大きく変化する。
当時のレギュレーションではレース中の給油が認められておらず、レース初めと燃料がなくなるレース後半で車体重量が大きく変化し、さらに加減速時、コーナーリング時の車体の姿勢変化によって絶えず車体下面と地面との距離が変わる。これを解消するため当初はサスペンションのセッティングを堅くすることでこの変化を最小限に抑えていたが、路面からの衝撃を吸収するという本来のサスペンションの働きが失われてしまい、縁石などで車体が跳ねてしまうという問題を抱えていた(ただし同様のことはグランド・エフェクト・カー時代においても存在しており、より切実であった)。
そこで車体姿勢および路面と車体下面との隙間を常に一定に保つことで常に強力な地面効果を得ることを目的として本システムは採用された。


アクティブサスペンションの実用化と実績

ウィリアムズ・FW11B、ロータス 99Tで実戦採用された。ロータスのシステムはF1部門ではないロータスカーズ本体の管理にあり、レースに特化したものではなく乗用車用に開発された複雑なものだった。一方、ウィリアムズのシステムはロータスのものに比べレース用に特化したシンプルな設計であり、当初は商標の問題から「リアクティブサスペンション」と呼んだ。
但し、当時のコンピューターの演算速度では、絶え間ない姿勢変化に対応しきれなかった。また、重量増とシステムを駆動することによるエンジンパワーのロスを克服するほどのメリットがなく、走行中油圧がゼロになってマシンが底突きし、コントロール不能に陥るなどの致命的なトラブルも度々発生したため、一時は姿を消してしまった。1991年、これらを解決して最終戦でウィリアムズが再び投入し、翌1992年にFW14Bで本格採用されると、圧倒的な速さでダブルタイトルを獲得。この活躍により、翌1993年にはほとんどのマシンがアクティブサスペンションやライドハイトコントロールなど何らかの姿勢制御装置を採用した。


アクティブサスペンションの規制

ウイングなどの空力装置を助ける装置で、しかも走行中に可変するところから、「可変の空力装置」であり、「走行中に空力装置を可変させてはならない」という条項に違反しているとして、1993年を最後にレギュレーションで禁止された。F1のハイテク化に伴い膨張する一方の技術開発費を抑制することと、上がり過ぎと言わざるを得ない状況であったコーナーリングスピードを下げる事による安全性の確保が目的であったと言われている。


戦車のアクティブサスペンション

戦車におけるアクティブサスペンションの役割は、今まで車体の慣性質量に頼っていた発砲時の砲安定を極小単位時間でのサスペンション制御で代替し、軽量な車体に大口径の砲を搭載しても命中精度を低下させないための技術である。
通常、ラインメタルの44口径120mm滑腔砲に充分な命中精度を持たせるには50t以上の車体重量が必要と言われているが、90式戦車は重量が50tであるにも拘らず、優れた射撃統制装置などを装備している為、高い命中精度を誇っている。
現有戦車の後継として防衛省・陸上自衛隊が全国的配備を目指して開発中の新戦車(TK-X)の試作車両には、アクティブサスペンションが導入されており、主砲は90式戦車より高威力化し、全備重量は約44tとされている。新戦車の試作車両の射撃試験映像が公開されているが、90式戦車より射撃後の車体の動揺の収束が明らかに速くなっているのが分かる。



取得日時:2008年11月12日
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