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2017年2月13日 (月)

787の魅力を紹介します!シリーズ(フライ・バイ・ワイヤ編)

ボーイング787機長 植田

Category:  パイロット

皆さま、こんにちは。ボーイング787機長の植田です。
今回もまた旅コラムをご覧いただきありがとうございます。

はじめての飛行機を操縦する時は、我々職業パイロットであっても皆ドキドキするものです。ましてや、最新鋭機787の操縦をするとなったら...

軽くてハイパワーなのに低燃費で長距離を飛べる飛行機であると聞くと、近距離路線のような軽い重量では軽妙?NYC線のような燃料満載の重いときは鈍重?な操縦性なのだろうかと想像してしまうのですが、実は癖のない素直な操縦性をもった飛行機なのです。
その理由はフライ・バイ・ワイヤと呼ばれる操縦系統の進化にあります。
プロペラで飛ぶ小型機では操縦桿と動翼(エルロンやエレベーターと呼ばれる、船の舵にあたる部品)は直接ケーブルで繋がっていました。

弊社で使われている737を含む実用機では緊急用を除き、すべて油圧で舵を動かしています。これはパワーショベルのように操縦桿の動きに油圧を連動させて動翼を動かす仕組みです。

想像していただければお分かりになるかと思いますが、空気のなかを飛んでいるとはいえ、高速で動く空気には強い粘性が働き(それ故200トン以上もある飛行機が空を飛べるのです!)舵を切るのにも大変な力が必要です。
高速を時速100㎞で走行中の車の窓から手を出すと手が後ろに持っていかれてしまうような風圧を受けますが、巡航中の飛行機はもっと速い時速700㎞以上の速度で飛んでいるので、ほんの少し舵を切るのも大きな力が必要になります。これを操縦桿につながれたワイヤーで行おうとしても力も強度も足りません。
油圧であれば操縦桿を切っただけ、空気の力に負けずに舵が動くというわけです。
このように油圧を使うことで高速で飛行する大型機の操縦性はよくなっているのですが、巡航中にくらべると離陸や着陸時は巡航に比べて半分以下の時速250〜300㎞での飛行となります。このとき巡航中と同じだけ操縦桿を切ったとしても空気の抵抗が弱い分、舵の効きが悪くなってしまうのです。
ですから、油圧を使った大型機とはいえども飛行機の速度によって舵の効きが違ってくるという自然条件には逆らえません。車で高速を走っている時と一般道を曲がるときのハンドル操作が違うのと同じようなことが飛行機でも起きているのです。

787では操縦桿の動きを多重装備された電子信号として取り出し、操縦席の後方にある多重に装備された専用のプロセッサー(データ処理装置)に伝達しています。このプロセッサーは操縦桿を操作したパイロットが望んでいる機体の変化に対応した必要な舵角を計算して信号を油圧装置に伝えて舵を動かしています。
操縦席からはワイヤー(シグナル)だけを引き出せばよく、ケーブルを操縦席から機体後方へ取り回したうえに調整を行う必要もなくなりました。これは機体のシンプル化やスペースの有効利用に一役買っているだけでなく、プロセッサーによって機内外の状況(速度・高度・重心位置に加えギアやフラップなどの位置)により変化する操縦特性の違いによる操縦の難しさからパイロットを開放してくれたのです。

777も同様にフライ・バイ・ワイヤを採用していますが、787ではそのプログラムが100倍複雑になったと言われており、777のピッチ軸(機体の上下動)だけのコンピューター化に加えて787では横の動きや傾きにも対応してコンピューター化されています。これによりパイロットの限られたリソースのなかで操縦操作の占める割合を減らすことができるようになり、より安全性が増したと共に乗り心地を高めることができました。
皆さま、より安全性と乗り心地が向上した787で空の旅を楽しんでください。

※旅コラムは、2017年2月13日時点の内容です。

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