HuFac Solutions, Inc. GEｴﾝｼﾞﾝ搭載の747-8と787のｴﾝｼﾞﾝ内部氷結ﾄﾗﾌﾞﾙ 2013-12-05 Q: どのようなﾄﾗﾌﾞﾙなのでしょうか？ A: 2013年11月23日、ﾎﾞｰｲﾝｸﾞは、General Electric社製のGEnxｴﾝｼﾞﾝ（通称ｼﾞｪﾝｸｽ、General Electric Next Generation）を搭載した747-8(747-800とも呼ばれる)と787を運航する航空会社に対して、「ｴﾝｼﾞﾝ内部の高圧圧縮機（High Pressure Compressor）が氷塊（Ice Crystals）で破損することでｴﾝｼﾞﾝ推力が低下する可能性があるので、該当する航空機を、氷塊を発生させる雷雨（Thunderstorm）から50ﾏｲﾙ（92km）以上離れて運航させるよう」電子ﾒｰﾙで強い警告を伝達しました。 Q: 通常はFAA（米国連邦航空局）が耐空性改善命令（AD: Airworthiness Directive）を発効して運航を規制すると聞いていますが、航空機ﾒｰｶｰが直接航空会社に警告を発するのは珍しいのではないですか？ A: その通りです。このような例はあまり聞きません。ADの発効には時間がかかりますので、ﾎﾞｰｲﾝｸﾞが待てずに警告したのではないでしょうか？それだけ緊急性があるということになります。 Q: 該当する航空機は少なくないと思いますが、航空会社の反応はどうなのでしょうか？ A: 747-8は57機、787は58機が該当するようですが、JALが乗客と乗務員の安全を重視していち早く対応したと世界中で報道されています。 Q: JALは具体的にどのような対応をとったのでしょうか？ A: ｼﾝｶﾞﾎﾟｰﾙ線やﾃﾞﾘｰ線、ｼﾄﾞﾆｰ線など、赤道近辺を通過して積乱雲との遭遇が予想される路線で、 787を他の機種に機材変更しています。その他の国際線や国内線では、引き続き787を運航するようです。 Q: 他の航空会社はどうなのでしょうか？ A: 特に機材変更したというような情報は聞いていません。 Q: FAAはどのように動いたのでしょうか？ A: FAAは本年11月27日付けでADを発効しました。通常はNPRM（Notice of Proposed Rule Making）という通報を出して広く一般の意見を聞いてからADの発効を決めるのですが、今回は逆にADを発効した後で一般の意見を収集しています。ADは建前としては米国の航空会社が対象ですが、現実には該当するすべての航空会社が従うことになります。 Q: ADの内容はどういうものですか？ A: ①ｴﾝｼﾞﾝ内部の氷結の可能性をﾊﾟｲﾛｯﾄに注意喚起すること。②氷結が予想される気象条件（ICI: Ice Crystal Icing）から50ﾏｲﾙ（92km）以上離れて運航すること。③ｴﾝｼﾞﾝの氷結、推力低下が認められた場合にはｴﾝｼﾞﾝの整備点検を行うこと。④複数のｴﾝｼﾞﾝで氷結、推力低下がある場合には緊急着陸することになる。というものです。 Q: この問題のそもそもの切掛けはどのようなものなのでしょうか？ A: 本年の4月から11月にかけて、747-8で5件、GEnxｴﾝｼﾞﾝを搭載した787で1件、積乱雲を通過する時 HuFac Solutions, Inc. にｴﾝｼﾞﾝの推力の低下あるいはそれにともなうｴﾝｼﾞﾝの遮断を経験したという事例がﾎﾞｰｲﾝｸﾞおよびGEに報告されています。中でも最も深刻なのは、7月31に発生したﾛｼｱのAirBridgeCargo社の 747-8貨物機の重大ｲﾝｼﾃﾞﾝﾄでした。ﾛｼｱの連邦航空局 “Rosaviatsia”の発表によれば、香港経由ｼｶｺﾞ行きの同社のABW349便が香港に着陸する際に、降下途中で悪天候に遭遇して起きたそうです。4発のうち2発（3発との報道もある）のｴﾝｼﾞﾝで推力の低下が認められたために、やむなく遮断して、辛うじて香港に着陸させたそうです。ｴﾝｼﾞﾝの型式はGEnx-2B67で、事後の整備点検でNo.1、 2および4の3発のｴﾝｼﾞﾝで高圧圧縮機の破損が認められました。（写真参照）なお、後になってFAA には9件の事例（うち2件で複数のｴﾝｼﾞﾝを遮断）が報告されています。高圧圧縮機の破損状況（ﾛｼｱの連邦航空局） Q: 747-8は4発のｴﾝｼﾞﾝを搭載しているとはいえ、2発（あるいは3発）のｴﾝｼﾞﾝを遮断して着陸するのは大変なのではないでしょうか？ A: ﾊﾟｲﾛｯﾄはｴﾝｼﾞﾝ故障に備えてｼﾐｭﾚｰﾀなどで訓練していますが、複数のｴﾝｼﾞﾝを遮断しての着陸は容易ではなかったと想像されます。 Q: 関係者は原因と対策についてどのように考えているのでしょうか？ A: ﾛｼｱ航空局、FAA、ﾖｰﾛｯﾊﾟ連合のEASA、ﾎﾞｰｲﾝｸﾞ、GEが連携して、原因分析と対策の検討を急いでいます。まだ公式発表はありませんが、AirBridgeCargoの関係者の話によると、原因は「ｴﾝｼﾞﾝの１部分の保温不足」であり、ﾎﾞｰｲﾝｸﾞとGEが対策として「ｴﾝｼﾞﾝ制御ｼｽﾃﾑのｿﾌﾄｳｪｱの変更」を検討しているそうです。 Q: 考えたくはないのですが、ｴﾝｼﾞﾝが2発しかない787でもAirBridgeCargo社の747-8と同様の複数ｴﾝｼﾞﾝの遮断という事態が起こり得るのでしょうか？ A: 787 のｴﾝｼﾞﾝは GEnx -1B、747-8 のｴﾝｼﾞﾝは GEnx -2B で、ﾀｲﾌﾟは微妙に違うのですが、起こり得ないと断言することはできません。これまで複数ｴﾝｼﾞﾝの遮断が 2 件実際に起きていることから、 FAA も当然、787 の全ｴﾝｼﾞﾝ停止という深刻な事態を視野に入れていると思います。 Q: 787は全ｴﾝｼﾞﾝ不作動でも着陸できるのですか？ HuFac Solutions, Inc. A: 設計では想定されていますが、現実には容易ではないでしょう。全ｴﾝｼﾞﾝが不作動となると、通常の油圧と電源が失われますので、RAT（Ram Air Turbine）という風車を機外に展開して必要最小限の油圧と電源を確保することになります。この場合、操縦や航空管制との通信が困難になることはいうまでもありません。加えて、Drift Down という特殊な操縦技術を駆使しなければなりません。揚抗比（揚力/抗力）を最大にする速度で機体をうまく滑空させる操縦技法です。もちろん、地上の航空管制の支援が不可欠になります。この場合、ﾊﾞｯｸｱｯﾌﾟとしてﾘﾁｳﾑｲｵﾝ電池を活用しますが、ﾘﾁｳﾑｲｵﾝ電池の定格電圧が下がっているとさらに逆境に陥ることになります。 Q: 地上の航空管制の支援が不可欠になるとのことですが、今話題になっている中国の防空識別圏（ADIS: Air Defense Identification Zone）で飛行計画を提出していなければ航空管制の支援が得られにくいということですか？ A: 1944 に締結されたｼｶｺﾞ条約（Chicago Convention）は、戦時下において飛行計画を提出した民間航空機の安全を保証するという条約ですので、飛行計画を提出するに越したことはありません。ｼｶｺﾞ条約に基づいて 1946 年に設立されたのが国連の国際民間航空機関（ICAO）です。ﾕﾅｲﾃｯﾄﾞ航空も AD の対象となる 787 を 7 機運航していますが、中国の ADIS で飛行計画の提出を決めた米国の航空会社はｼｶｺﾞ条約に忠実に従っただけといえるのではないでしょうか？ Q: ICI（Ice Crystal Icing）という気象条件は観測できるのでしょうか？ A: 機長経験者にうかがってみましたが、ﾚｰﾀﾞｰにも映らず、観測が難しいようです。積乱雲はﾚｰﾀﾞｰに映りますが、厳密には ICI と同じではありません。国内線でも遭遇することがありますので、避けて飛行することは困難といえます。FAA にどのような意見が寄せられるか、関心をもって見守ることにします。 Q: 747-8という機種はあまり耳にしませんが、どのような飛行機なのですか？ A: ﾎﾞｰｲﾝｸﾞとｴｱﾊﾞｽの航空機開発競争から話す必要があります。ひと昔前にはﾎﾞｰｲﾝｸﾞの747が世界の民間航空界を席巻していましたが、ｴｱﾊﾞｽがこれに対抗してA-3XX計画で機体の大型化を目指しました。当然、従来の747ｼﾘｰｽﾞよりは効率的なﾊｲﾃｸ機です。ﾎﾞｰｲﾝｸﾞも座視していたわけではなく、従来の747-400の胴体を延長して座席数をさらに増やそうとしました。ｴｱﾊﾞｽがさらに対抗して発表したのがA-380という巨大な航空機です。ﾎﾞｰｲﾝｸﾞがA-380に対抗するために最終的に決定したのが747-8です。747-8は、747-400からのﾊﾟｲﾛｯﾄの機種移行を容易にするためにﾊﾟｲﾛｯﾄとのｲﾝﾀﾌｪｰｽを747-400と共通にしましたが、それ以外の部分では787と同じﾊｲﾃｸ技術を採用しました。いわば、747-8は、大きさは違うものの、技術的には限りなく787に近いｼﾞｬﾝﾎﾞ機であるということができます。 Q: 747-8と787に共通して導入されたﾊｲﾃｸ技術の１つがGEnxｴﾝｼﾞﾝということですか？ A: その通りです。炭素複合部材を大幅に採用して軽量化を図った GEnx ｴﾝｼﾞﾝは、現存の航空機ｴﾝｼﾞﾝの中では最も先進的なｴﾝｼﾞﾝといわれています。 Q: ANAの787はADの対象になっていないようですが・・・？ A: ANA の 787 にはﾛｰﾙｽﾛｲｽ社の Trent1000 というｴﾝｼﾞﾝが搭載されています。このｴﾝｼﾞﾝでも過去に似たような推力低下を経験したようですが、すでに対策がとられているようです。 HuFac Solutions, Inc. Q: AirBridgeCargo社の関係者が原因ではないかと語っている「保温不足のｴﾝｼﾞﾝの１部分」とは何が考えられますが？ A: 予断は許されませんが、高圧圧縮機の前方にある、ｶｳﾘﾝｸﾞやﾊﾞｲﾊﾟｽﾌｧﾝ、低圧圧縮機ではないでしょうか？ Q: GEがｿﾌﾄｳｪｱの変更を検討している「ｴﾝｼﾞﾝ制御ｼｽﾃﾑ」とは何が考えられますか？ A: ｴﾝｼﾞﾝの防徐氷（Deicing/Anti-icing）ｼｽﾃﾑではないでしょうか？ 747-8 や 787 では、燃費と客室環境の改善のために、翼の防徐氷や客室与圧でｴﾝｼﾞﾝのﾌﾞﾘｰﾄﾞ（排気ｶﾞｽからの抽気）を利用することをやめました。しかし、ｴﾝｼﾞﾝ内部の防徐氷に限って従来通りﾌﾞﾘｰﾄﾞに頼っています。防徐氷ｼｽﾃﾑはｴﾝｼﾞﾝの氷結が予想される気象条件で自動的に作動するようにｺﾝﾋﾟｭｰﾀにﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑされていますが、このﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑがうまく機能しなかったようです。 Q: ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑをどのように変更しようと考えているのでしょうか？ A: 高圧圧縮機の前方を氷塊が通り過ぎるのを検知して、ﾌﾞﾘｰﾄﾞを自動的に防徐氷ｼｽﾃﾑに流すよう変更するようです。 Q: 対策は何時ごろまでに完成するのですか？ A: 来年の第 1 ｸｳｫｰﾀ（1 月～3 月）といわれています。それまで AD の措置が続くことになります。 Q: 計画している「ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑの変更」が最終的な対策になるのでしょうか？ A: そればかりは何ともいえません。航空機ｴﾝｼﾞﾝ内部の飛行中の氷結は飛行の安全にとっては重要なことです。当然、設計段階で十分な配慮がなされていたはずですから、今回のﾄﾗﾌﾞﾙの原因は航空機ｴﾝｼﾞﾝの設計者にとって想定外のものではないでしょうか？対策の成功に期待するしかありません。 Q: 最後に、現在開発中のｴｱﾊﾞｽ A-350 でも同様の問題が予測されるのでしょうか？ A: ｴｱﾊﾞｽ A-350 では、さらなる燃費の改善のためにﾌﾞﾘｰﾄﾞが全廃され、すべて電動の圧縮機による高圧高温空気がｴﾝｼﾞﾝの防徐氷ｼｽﾃﾑに使われます。A-350 のｴﾝｼﾞﾝには、GEnx よりもさらにﾊｲﾃｸ化されたﾛｰﾙｽﾛｲｽの TRENT ｴﾝｼﾞﾝが採用される予定です。ﾊｲﾃｸ技術には「光の部分」だけでなく「影の部分」もありますので、A-350 でも想定外のことが起こらないとは限りません。