旅客機が鳥との衝突で墜落、専門家が説明：回避できた可能性はあったのか？

現地時間25日、アゼルバイジャンのバクーからロシアのグロズヌイへ向かっていたアゼルバイジャン航空の旅客機がカザフスタン西部で墜落した。カザフスタン非常事態省は、旅客機が目的地の悪天候によりアクタウに緊急着陸中に墜落し、墜落現場で火災が発生したことを確認した。複数のメディアの報道によると、カザフスタンのアクタウ近郊で旅客機が墜落した原因は、飛行機が鳥の群れに衝突したことだった。

12月20日、チベット航空TV9873便は離陸中に鳥との衝突に遭遇し、乗務員は直ちに引き返すことを決定した。飛行機は無事着陸し、負傷者はいなかった。

鳥との衝突で旅客機が墜落する可能性はありますか？全世界で年間2万件以上！バードストライクはどれくらい危険ですか?

バードストライクとは、航空機が低空飛行中や着陸進入中に鳥と正面衝突し、物の破損や鳥の死傷を引き起こす事故を指します。国際航空連盟はバードストライクをクラスAの航空災害に分類しています。

国際民間航空機関の統計によると、世界中で毎年2万件以上のバードストライクが発生しています。鳥との衝突による世界的な損害は毎年100億ドルを超えます。バードストライクは航空安全を脅かす最も危険な要因の一つとなっている。

飛んでいる鳥が「岩に卵を投げつける」ことで飛行機を脅かすことができるのはなぜですか?飛行機は金属でできていますが、鳥は肉と血でできています。鳥が飛行機に衝突するのは、卵が岩に衝突するようなものです。では、なぜ航空機に壊滅的な被害を与えることができるのでしょうか?ここでは物理学の知識がいくらか必要です。鳥は質量が小さく速度も遅いですが、飛行機はその逆です。それらの相対速度が巨大な衝撃力を発生させる鍵となります。例えば、時速400キロメートルで飛行する飛行機に重さ100グラムのスズメが衝突すると、瞬間的に2トンの衝撃力が発生し、飛行機に少なくとも損傷を与え、さらには飛行機を破壊して搭乗者を死に至らしめる可能性があります。専門家によると、航空機のコックピットの窓、センサー、エンジンブレードは鳥の衝突によって損傷を受ける可能性が高いという。

専門家の解説：鳥の衝突は避けられるのか？では、航空機のどの部分が鳥に衝突される可能性が最も高いのでしょうか?なぜ鳥は飛行機を避けるのではなく、衝突するのでしょうか?鳥が航空機に衝突するのを防ぐにはどうすればよいでしょうか?専門家の解釈を聞いてみましょう。中国航空航天学会「航空知識」編集長の王延安氏は、航空機の飛行中、バードストライクが最も起こりやすい部分は通常、機首の前部と翼の前縁であり、動力システム、つまりエンジンも含まれると述べた。これらの地域は飛行の最前線にあるため、バードストライクの発生が最も起こりやすい場所です。これらの部品のうち、電力系統が被害を受けると、より深刻な結果を招くことが多いです。特に、エンジンが大型の鳥に衝突した場合、ファンブレード、コンプレッサー、タービンブレードが損傷し、エンジンの推力が低下したり、完全に失われたりする可能性があります。極端な場合には、航空機の他のエンジン部品に損傷を与えたり、火災などのより深刻な結果を引き起こす可能性もあります。そのため、エンジンのバードストライク保護は航空業界では常に重要な問題となっています。王ヤナン氏は、飛行機の場合、鳥を避けられないわけではないが、飛行機の高速飛行特性により、鳥を効果的に避けることが困難であると指摘した。離陸時には、飛行機は極めて高速で飛行し、時速数百キロメートルに達することもあります。このような速度と上昇率のため、鳥の群れが間に合うように回避することは不可能になることが多い。

王延安氏は、バードストライクを防ぐために、人類は多くの技術を開発してきたと述べた。例えば、低高度の空域に鳥が集まりにくくなるよう、また空港やその周辺環境に鳥が集まるのを防ぐために、空港には総合的な鳥忌避設備が備えられています。これらには、音や光、さらには空港で猛禽類を放ったり、一般的な鳥類の天敵を利用して大きな群れを分散させるなどの生物学的手段を使用することが含まれます。

しかし、これらの対策にもかかわらず、バードストライク防止によってリスクを完全に排除することはできません。鳥の群れは移動する生物であるため、空中で移動することもあります。空港の上空の低高度に鳥の群れがいなくても、離着陸時に航空機が他の高度で鳥の群れに遭遇する可能性があり、衝突の危険性が高まります。そのため、すべての空港には鳥を追い払う作業を専門とする鳥追い人が配置されています。彼らは鳥を追い払う車を運転し、鳥を追い払う銃、ガス砲、音声起動式の鳥を追い払う装置、鳥よけネットなど、あらゆる種類の「武器」を運び、鳥たちと「知恵と勇気を競い合う」のです。空港の鳥を追い払う警官たちです。鳥が怖がる音や光、匂いなどさまざまな方法を使って空港から鳥を追い払い、飛行の安全を確保します。近年、北京大興空港を含む多くの国内空港では、空港上空の鳥を追い払うために地元のハヤブサを訓練する取り組みを行っている。生物的な鳥忌避剤に加え、ドローン忌避剤を含むさまざまな新しい鳥忌避方法も各地でテストされており、鳥との衝突の可能性を最小限に抑えることで、民間航空の旅客機に乗る際の安心感が高まっています。

鳥衝突防止設計が根本的な解決策

近年、生態環境が徐々に回復するにつれて、鳥の群れの種類と数が増加し、賢い鳥はさまざまな鳥撃退方法に慣れてきており、もはや「怖い」とは思わなくなっています。もう一つの方法は、鳥の衝突に耐えられるように航空機を設計して飛行の安全性を確保することです。

中国商用飛行機集団上海航空機設計研究所強度設計研究部動的強度室副主任設計者、宋春燕氏は「バードドライブによる一時的な解決策に比べ、『鳥衝突防止設計』は航空路における鳥衝突問題に対する根本的な解決策である」と語った。

航空機の「耐バードストライク設計」の目標は、一言で言えば、「航空機は鳥に衝突された後も飛行を続け、安全に着陸できる」ということです。

我が国の C919 バードストライク試験チームは、1 回のバードショットにつき 25 ミリ秒という時間を達成するために、バードストライクの研究に丸 8 年を費やしたと報告されています。

バードストライクテストは、航空機のバードストライクに対する抵抗力をテストする上で重要な部分です。一般的に、バードストライク試験には 2 つの目的があります。1 つは、バードストライクの影響を受けやすい航空機の部品のバードストライク耐性を試験することです。もう 1 つは、衝撃プロセス中のひずみ、変位、衝撃力などのデータを測定し、設計者の「鳥衝突防止」設計分析にデータ サポートを提供することです。

バードストライク試験の方法は国内外で同じであり、どちらも空気砲技術を使用しています。試験の前に、あらかじめ「散弾」を銃身内に入れておき、高圧ガスの力で銃身に沿って散弾を所定の速度まで加速し、試験台上の試験片に当てます。

中国商用飛行機集団上海航空機設計研究所強度設計研究部動態強度室副室長の呉志斌氏は次のように述べた。「C919の耐バードストライク設計では、設計者はルート飛行中に衝突される可能性のある機体の部分の研究と最適化を実施しました。機首と尾部前縁の耐バードストライク設計思想は、C919の耐バードストライク設計の2つのハイライトです。C919の機首にも耐荷重風防が採用されており、風防も機首の荷重伝達に関与できるため、機首の耐バードストライク性が大幅に向上しています。」