未来の旅客機技術、編隊飛行 - EUROPA(エウロパ)

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未来の旅客機技術、編隊飛行

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 雁や白鳥などは空を飛ぶ時、雁行という編隊飛行を行います。雁行はより少ない力で長い距離を飛行する知恵なんですが、これを一般の航空機に応用することで燃費を向上させることができるいいます。

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引用:渡り鳥の編隊飛行、未来の旅客機技術 - ナショナルジオグラフィック

 アメリカ、ニュージャージー州の上空で、4機の社用ジェット機が密集隊形で飛行している(撮影日不明)。イギリス機械学会(IMechE)がまとめたレポートによると、国際便や長距離便では、V字型の編隊を組むことで燃料を最大12%節約できる可能性があるという。

 カナダガンなどの鳥類は長距離の渡りに出る際、この方法で体力の消耗を抑えている。飛行時の鳥の後方では、羽根を伝った空気が“渦”を発生させる。空気の渦は単独飛行では抵抗にしかならないが、集団で編隊を組めば後続の鳥たちの揚力となる。結果として群れ全体が受ける空気抵抗が低減されるのである。

 航空機での編隊飛行の方法は、以前から模索されてきた。しかし接近飛行時に十分な安全性を確保できるよう、機体同士の横方向の距離を適切に算出することが難しいという。

「縦方向の間隔や、地上との距離については、優れた測定機器が揃っている」と、カナダのブリティッシュ・コロンビア大学(UBC)に所属する運輸政策専門家デイビッド・ギレン氏は話す。「横方向についてもかなり研究が進んではいるが、まだ不確実な点が残っている」。

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 一方、IMechEレポートの筆頭著者であるフィリッパ・オルダム(Philippa Oldham)氏は、編隊飛行技術は実現間近だと考えている。「航空電子工学は進歩している。リモートセンシング式の赤外線カメラを使えば、前方を飛ぶ機体の追尾もほぼ可能だ」。

 同氏によると、編隊飛行は特に長距離でのメリットが大きいという。「例えばロンドン発の複数の航空便が、離陸後に大西洋上を編隊で飛行すれば、全機の燃費が向上する。海を渡った後はニューヨークやボストンなど、各機がそれぞれの目的地に向かっていけばいい」。

 “編隊飛行”といえば軍用機ですが、そもそも何故編隊を組むのでしょうか。調べてみると、あくまで戦術的な要素からということで、今回の記事のような燃費を意識したものではないそうです。

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写真:見栄え重視の編隊飛行

 また編隊についてもいくつか形があり、上のような見た目を重視した編隊から実戦的なものまであるそうです。
参考:編隊 - 航空軍事用語辞典++

編隊での墜落事故も
 引用文にも「接近飛行時に十分な安全性を確保できるよ…」などと書かれているように、編隊飛行を行うにはある程度の技術が必要みたいです。また、過去には編隊飛行から航空機が墜落するに至ったケースもあり、燃費を向上させる編隊飛行が行われないのも危険性を考えてのことなのでしょうか。

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中央にXB-70。その奥、赤い垂直尾翼のF-104の編隊飛行

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炎に包まれるF-104。衝突によりXB-70は2枚の垂直尾翼を失いこの後フラットスピンに陥る

引用:XB-70 (航空機) - Wikipedia

 1966年6月8日、エドワーズ空軍基地近辺でゼネラル・エレクトリック製エンジンを積んだ軍用機を集めて同社の宣伝用フィルムを撮影するための編隊飛行が行われた。XB-70の2号機を先頭に、F-104Nほか計5機がV字編隊を組むというものだった。だが撮影終了後F-104が逆さまとなり、XB-70に上から接触、両垂直尾翼と左の主翼を破損させた。F-104は爆発してパイロットのジョセフ・ウォーカーは即死、2枚の垂直尾翼を失ったXB-70はコントロール不能となりフラットスピンに陥った。機長のアルヴィン・ホワイトは脱出カプセルに腕を挟まれ、ようやく腕を引き込んで射出されたが着地時にエアバッグが作動しないという最悪の状況に見舞われながらかろうじて生還した。しかし脱出に失敗した副操縦士カール・クロスは機体もろともモハーヴェ砂漠に墜落し死亡した。

 事故調査委員会はF-104が異常接近した理由を編隊飛行に慣れていないウォーカーのミスとしているが、事故の一部始終が撮影されていながらもその結論は出ていない。飛行に参加していたパイロットは皆ベテランだったが、異なる飛行特性を持つ機体が編隊飛行した場合、同じ種類の機体の編隊飛行に比べ危険性が高まる。他の機体よりも軽量なF-104はXB-70の翼端ないし前縁から発生した渦に巻き込まれたのではないかという見解がある。


Photo:京都野鳥写真日記


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