一部の飛行機はエンジン故障後もどのようにして走行できるのでしょうか?

まれにエンジン故障が発生した場合でも、高度を下げ、飛行制御を積極的に使用することで、航空機を安全に操縦することができます。

私たちが飛ぶように設計されていない生き物であることを考えると、皮肉なことに、海抜約 35,000 フィートで運航する航空は最も安全な交通手段です。

しかし、航空業界の歴史には散発的な事故が点在しており、その中にはニアミスで終わるものもあれば、大惨事につながるものもあります。 そのようなシナリオの 1 つは、航空機のエンジンが空中で故障することです。

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飛行に伴う他の潜在的な危険とは異なり、飛行中のエンジン故障は比較的頻繁に起こります。 ただし、これが必ずしも致命的なクラッシュにつながるとは限りません。 その原因と乗客と航空機の両方への影響を理解することは役立ちます。 航空機エンジンにはさまざまな種類がありますが、ここでは主に最も一般的な双発民間航空機を中心に説明します。

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ほとんどの民間航空機は、優れた設計と信頼性によりジェット エンジンを搭載しています。 ただし、これらのエンジンは外部および内部の両方の理由で故障する可能性があります。

エンジンの内部コンポーネントに関連する故障はすべて、機械的故障として分類できます。 タービン エンジンでは珍しいことではありますが、前代未聞ではありませんが、製造上の欠陥や整備ミスが原因であることがよくあります。

重大な機械的故障には、ファンブレードがコンプレッサーやタービンから外れることなどが含まれます。 これにより、他のエンジン部品や機体さえも損傷する可能性があります。 その他の機械的故障には、燃料や作動油などの可燃性流体の漏れが含まれます。

タービン エンジンは、空気という 1 つのものだけでうまく機能します。 ただし、鳥、火山灰、さらには整備中に紛失した工具や小さなスペアパーツなど、異物が接触すると、特に気まぐれになることがあります。

高地や寒い気候では、空気入口に氷が蓄積し、下流のコンポーネントに損傷を与える可能性があります。

燃料ラインの詰まりやポンプの故障により、燃料がエンジンに到達できなくなる可能性があります。 航空燃料は、燃焼特性に悪影響を与える汚染の影響を受けやすいです。 燃料が完全に枯渇した場合には、エンジンから燃料が失われることもあります。

車のエンジンと同様、航空機のエンジンも失速することが知られています。 ただし、航空における失速は、エンジンの回転が停止して出力が損失する自動車とは大きく異なります。

航空機は多くの場合、迎え角 (AOA) として知られる、方向と翼の傾きの間で測定される角度で風にさらされます。 重要な AOA を超えると、航空機の揚力を維持するための翼の下の空気の流れが不十分になり、急速に高度が低下します。

エンジンの故障により、航空機が高度を維持したり、さらに上昇したりするために必要な推力が失われます。 ただし、エンジンの故障が必ずしも航空機の制御の完全な喪失につながるわけではありません。 飛行制御装置、つまりラダーとエルロンを積極的に使用すると、飛行を安全に導くことができます。

航空機は高度を下げることで推力の損失を補います。 推力対抗力比は 10:1 で、高度が 1 マイル失われるごとに 10 マイル前方に飛行できることになります。 巡航高度 35,000 フィート (約 6 マイル) では、航空機は緊急着陸に適した場所を見つけるために 60 マイルの距離を確保できます。

エンジンの故障は、離陸時など、低高度よりも高高度での方が対処が容易です。

エンジン故障に直面したパイロットは、最も有利な地表に不時着しなければなりません。 ここに興味深い落とし穴があります。この表面は陸地だけである必要はありません。 飛行機は乗客の安全を損なうことなく不時着、つまり水や氷の上に着陸することができます。

車のクランプルゾーンと同様に、航空機の構造には、険しい地形での着陸の力を分散させるための消耗部品が組み込まれています。 これらには、翼、着陸装置、さらには胴体の下部も含まれます。

高高度から着陸する場合、パイロットは適切な地点を選択できる距離の利点があり、不時着に「楽に」取り組むことができます。 高度を維持するためにノーズコーンを上げると失速の危険性が高まり、より急速に高度が低下します。

パイロットはノーズコーンを下げて航空機を緩やかな滑空状態に引き込み、利用可能な飛行制御装置を使って操縦します。 航空機が側転したり翼端に衝突したりするのを防ぐために、できるだけ平らに着陸することが望ましいです。

パイロットはまた、火災の危険を防ぐために、着陸直前にエンジンへのすべての電力と燃料の流れを遮断した。

エンジンのストールや故障は、低高度での修復が非常に困難です。 最初の直感は、航空機が離陸したフィールドに引き返そうとすることです。 ただし、航空機の向きを変える前に、通常の飛行高度に達することが重要です。 地上消火システムが即座に利用できるため、飛行場への航空機の不時着はより安全になります。

機械的な故障により、ブレードなどの部品が高速でエンジンから飛び散り、航空機の他の部分が損傷する可能性があります。 これを防ぐために、エンジンは、エンジンのナセル内にそのような損傷を抑えるように設計、テスト、認定されています。

ETOPS は拡張範囲双発機運用性能基準とも呼ばれ、航空会社にとって必須の認定です。 これは、片方のエンジンが作動不能な場合でも、片方のエンジンで民間航空機を飛行させ、60分間飛行できる能力を実証しています。

両方のエンジンが同時に故障する可能性は極めて低いため、緊急着陸する空港を見つけるにはこれで十分であると考えられます。

航空機には電子式消火器が装備されています。 エンジンに火災が発生した場合、燃料供給が停止され、消火器が配備されます。 これにより、空中で火災が航空機の他の部分に巻き込まれるのを防ぎます。

ノーズコーンを下に傾けると迎え角が減少し、エンジンストールの危険を防ぎます。 エンジンストールが発生した航空機は、滑空できるよう緩やかな迎角を取らない限り、より早く高度を下げてしまいます。

メンテナンス作業中の人為的エラーを減らすことは、ほとんどの航空機エンジンの故障を防ぐ決定的な方法です。 同時に、パイロットは将来の事態に備えて、故障したエンジンで飛行するための厳しい訓練を行っています。

最新のエンジンは広範囲にテストされ、リアルタイムで状態をマップするためのセンサーが装備されています。 これは、機械の故障や人的ミスによる見落としを軽減するのに非常に役立ちます。

同時に、飛行の安全プロトコルは時間の経過とともに厳格化されており、パイロットのミスによるエンジン故障のリスクはさらに減少しています。 これは、航空便が私たちにとって最も安全な交通手段であり続けるために非常に役立ちます。

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Prashant は機械エンジニアであり、ムンバイの NMIMS 大学で MBA を取得しています。 スピードへの飽くなき欲求を持つ自動車マニアである彼は、自動車分野の新しいテクノロジーに常に目を光らせています。 仕事以外のときは、読書をしたり、車についてブログを書いたり、市販の最新の乗り物を試したり、自分の車を洗ったりするのが大好きです。