新年を迎えて「飛行機で」帰省される方は、「寒冷地における客室乗務員の安全ガイド」をぜひご覧ください！

毎年恒例の大移動、春節の旅行ラッシュが始まりました。予測によれば、今年の春節旅行シーズンにおける我が国の民間航空旅客数は8,000万人を超え、過去最高を記録すると予想されています。

安全は航空輸送における永遠の第一テーマです。現在、冬の最も寒い時期には、国内のほとんどの地域でいつでも雨や雪が降る可能性があり、民間航空機の離着陸や飛行の安全にかなりの負担がかかり、また、帰国を待ち望む乗客にも多くのトラブルをもたらします。

冬季の低温が民間航空の飛行安全に及ぼす悪影響は、主に航空機自体への影響と飛行環境への影響の 2 つの側面に反映されます。

1. 航空機への氷の蓄積の影響と解決策

（１）飛行機のどこに氷ができやすいでしょうか？氷はどのような影響を与えるでしょうか?

厳しい冬の条件下では、航空機が直面する最大の課題は氷の蓄積です。航空機が屋外に駐機されている場合、雨や雪、夜間の高湿度などの天候に遭遇すると、機体の表面に氷が簡単に積もることがあります。蓄積した氷が時間内に除去されない場合、飛行の安全性に多くの悪影響が生じます。

氷を適時に除去しないと、飛行の安全性に多くの不利益が生じることになる（出典：新華社通信）

1) 翼の氷の蓄積

氷は航空機の空気力学的形状を変える可能性があります。翼や尾翼に氷が形成されると、表面の粗さが増加し、飛行抵抗が増加して揚力が減少します。実験分析により、翼の前縁に積もった氷の厚さがわずか1ミリメートルであっても、航空機の飛行抵抗が40％増加し、揚力が30％低下することが判明した。

さらに、翼に氷が積もると、航空機の操縦性にも重大な影響を及ぼします。例えば、操縦面が凍結すると、機体の質量分布が変化し、それに応じて操縦桿にかかる力も変化し、操縦効率が大幅に低下します。操縦翼面の隙間に氷が積もるとさらに危険です。操縦面が動かなくなったり、航空機の制御が完全に失われたりする可能性もあります。

貴陽龍洞堡国際空港の作業員が翼の除氷作業を行っている（出典：新華社通信）

2) エンジンの氷の蓄積

周囲温度が 5°C を下回ると、航空機のエンジンの吸気口、コンプレッサーなどの部品が凍結する可能性が高くなります。一方、空気取り入れ口に氷が蓄積すると、エンジンの空力性能が大幅に低下します。一方、コンプレッサーブレードに蓄積した氷は振動により剥がれ落ち、エンジン部品の構造的損傷を引き起こす可能性があります。これらはエンジンの動作効率と有効推力を低下させ、ひどい場合にはエンジンの損傷や停止を引き起こし、航行の安全性を脅かす可能性があります。

3) その他の地域での氷の蓄積

最も重要な2つの部品である翼とエンジンに加えて、厳しい冬の低温により、環境にさらされている他の航空機の装置も凍結する可能性があります。例えば、氷の堆積により航空機の電波送受信用アンテナが故障し、機内の無線航法装置が正常に動作しなくなる可能性があります。ピトー管に氷が付着すると、対気速度計や気圧高度計などの重要な計器の表示が歪んで、操縦士が航空機の実際の飛行状態を判断することが困難になる可能性があります。着陸装置に氷が積もるとさらに危険です。氷の堆積により着陸装置を格納または展開できない場合、離着陸時の航空機の安全性に直接影響を及ぼします。

長春龍嘉国際空港の職員が航空機から氷と雪を取り除いている（出典：新華社通信）

（２）航空機はどのようにして氷を除去するのか？

1) 人工除氷

冬季の飛行の安全を確保するため、航空会社は飛行機の離陸前に氷の検査と除氷作業を実施します。機体に氷が付着しているのが見つかった場合、地上職員は特別な除氷車両を使用して対処します。地上の作業員は、まず除氷装置を使って翼などについた氷を除去し、次にエチレングリコールやプロピレングリコールでできた不凍液を機体に高速で吹き付けます。この不凍液は噴霧前に加熱する必要があり、これにより航空機表面の水分の凝固点を効果的に下げることができ、マイナス16℃でも凍結しません。しかし、手動で操作すると、地上サポートの時間が間違いなく長くなり、フライトの遅延につながり、空港が毎日手配できるフライト数が減少する可能性があります。

長安航空が冬季除氷作業を実施（出典：新華網）

2) 機械除氷

現代の航空機が最初に設計され製造されたときから、防氷の問題は考慮されてきました。飛行機が飛行する気象条件に関わらず、翼、尾翼、エンジンの空気取り入れ口の前縁など、氷が付着しやすい部分には加熱装置が取り付けられており、これらの部分が氷結しないようにします。例えば、エアバス320やボーイング737などのほとんどの旅客機は、エンジンからの熱気を翼の前縁に導くためにエアブリードシステムを使用していますが、ボーイング787などでは、翼の前縁の内壁に電気加熱パッドを取り付け、電子レギュレータを通じて正確な加熱を実現しています。

電気加熱防氷原理の模式図（出典：「民間航空機翼の電気加熱防氷・除氷の現状と技術的困難さ」）

近年、航空技術者たちは蓮の葉から新たな防氷のヒントも見つけました。私たちの日常生活では、水滴が蓮の葉の表面に落ちるとき、水滴が蓮の葉にくっつかず、ボール状に集まって転がり落ちるのをよく見ます。これが蓮の葉効果です。飛行機の構造表面を蓮の葉のように非粘着性にすることができれば、それは間違いなく最も直接的で効果的な防氷方法となるでしょう。しかし、この防氷技術は現時点では研究室段階にとどまっており、成熟したエンジニアリング用途で使用できるようになるまでにはしばらく時間がかかるでしょう。

2. 冬季の低温気象が飛行環境に与える影響と解決策

（ １ ）冬の低温は滑走路や視界にも影響を及ぼす可能性がある

冬は強い寒気の影響で地表温度が急激に下がります。雨や雪が多ければ、空港の滑走路は必然的に凍結してしまいます。滑走路に雪や氷が積もると、航空機のタイヤと地面の間の摩擦が急激に低下し、離着陸距離が大幅に増加し、航空機が方向を逸れたり、滑走路から外れたりしやすくなるなど、危険な状況が発生します。

さらに、雨や雪は視界を著しく低下させ、パイロットの視覚に影響を与えます。この点では、霧の天候も同様に深刻です。視界は、乗務員が正常に離陸できるかどうかを判断する主な基準の 1 つであり、空港が正常に運営できるかどうかを判断する重要な要素の 1 つでもあります。航空機の飛行全体の中で最も危険な段階は離陸と着陸であり、この段階では航空機の操縦性が低下します。冬は気温がゆっくり上昇するため、霧もゆっくり消えます。視界が悪くなると、パイロットは周囲の物体や滑走路の標識を視認しにくくなり、航空機の離着陸の安全性がさらに脅かされることは間違いありません。

2021年11月、ハルビン空港は氷のため閉鎖された（出典：ウェブページのスクリーンショット）

（ ２ ）滑走路の凍結や霧の天候にどう対処するか？

滑走路の積雪や氷に対して、すべての主要空港では包括的な除雪・除氷計画を策定しています。例えば、滑走路の清掃には、除氷車にスノースクレーパー、スノーブラシ、除氷剤を装備して走行させたり、高温の熱風で氷や雪を溶かしたり、高圧水で滑走路面の氷や雪を洗い流したりします。

ただし、雨や雪が長時間続き、滑走路の氷や雪が時間内に除去できない場合、または雨、雪、霧により視界が悪くなる場合は、飛行をキャンセルまたは延期し、天候が回復してからのみ解放できます。

空港職員が駐機場の雪かきをしている（出典：新華社通信）

3. 冬季の安全な飛行のヒント

現在、民間航空の冬の雨、雪、霧の天候への対策は非常に充実しています。飛行は安全を確保するという前提のもとでのみ実施されるものであり、乗客は過度に心配する必要はありません。冬に安全に飛行機旅行をするためのヒントをいくつかご紹介します。皆様が無事に帰国され、幸せな新年を迎えられることを祈っております。

（１）ご搭乗当日は出発地および目的地の気象状況に十分ご注意ください。雨や雪が降ると、地上の公共交通機関の速度は必然的に遅くなります。できるだけ地下鉄を利用することをお勧めします。車や自家用車で空港に向かう場合は、いつもより早めに家を出発するようにしてください。大雨、雪、霧の場合は、フライトの遅延や欠航にも備える必要があります。

大連地下鉄5号線大連駅（出典：新華社）

（２）除氷作業前に搭乗していただく必要があるため、機内での待機時間は通常より長くなります。これは、航空機の除氷後に不凍液を散布しますが、不凍液の有効期間が長くないからです。除氷後、飛行機はできるだけ早く離陸する必要があり、乗客が搭乗するのを待つことはできません。もうひとつ言っておきたいのは、除氷期間中は機内のエアコンは作動しないということです。乗客が辛抱強く待っている間、機内の温度は低くなる可能性があります。暖かく過ごすために着替えを必ず持参してください。

キャビン内で暖かくしてください（図書館の著作権画像、転載は著作権紛争の原因となる可能性があります）

（３）冬は伝統的に、船上の乗客の間で呼吸器疾患や急病が最も多く発生する季節である。現在、さまざまな呼吸器疾患が蔓延しています。ターミナルホールは混雑しており、屋内と屋外の温度差が大きく、また、巡航段階の航空機は高度が高く気圧が低い領域にあります。飛行中に乗客が身体的な不快感を感じる場合があります。マスクの着用や常備薬の用意をお勧めします。

呼吸器疾患の流行期には、飛行機に乗る際はマスクの着用が推奨されます（ギャラリーの著作権画像、転載や使用は著作権紛争の原因となる可能性があります）

（４）雨天や降雪時に道路を歩くとき、シャトルバスや橋のエレベーターに乗降するときは、滑りやすいので手すりをしっかり握り、ゆっくり歩いてください。女性はハイヒールを履かないようにしてください。

（５）冬季は風が強くなり、飛行中に乱気流が発生する場合があります。突然の乱気流による被害を防ぐため、搭乗後は手荷物や衣類を固定し、必ずシートベルトを締めてください。

著者: 朱磊、南京航空航天大学、航空宇宙推進理論および工学博士

査読者: Deng Xiaotao、AECC 湖南省動力機械研究所 シニアエンジニア

制作：中国科学普及協会

制作：中国科学技術出版社、中国科学技術出版社（北京）デジタルメディア株式会社