最近は、FBWがメインですが…。

皆様今晩は。

今日までお休みの方も、まだまだこれから休みって方も多く居られると思います。

今日は、８月１２日。
そう、日本の航空機事故としては、最大の犠牲者が出た、日航機１２３便の事故です。
日本航空123便墜落事故（にほんこうくう123びんついらくじこ）は、1985年（昭和60年）8月12日、東京（羽田）発大阪（伊丹）行同社定期123便ボーイング747SR-46（ジャンボジェット、機体記号JA8119、製造番号20783[1]）が、 ボーイング社の不適切な修理が原因とされる後部圧力隔壁の破損により、垂直尾翼と補助動力装置が破損し油圧操縦システムも全喪失、結果迷走飛行へ陥った末に群馬県多野郡上野村の高天原山の尾根（通称「御巣鷹の尾根」）に墜落し、乗員乗客合わせて524名中、520名が死亡した、単独機で史上最悪の航空事故で、史上最悪の墜落事故である。

1978年（昭和53年）6月2日、羽田発伊丹行き115便として本機が伊丹空港に着陸しようとした際、機体尾部が滑走路と接触し中破する事故が発生したが（日本航空115便しりもち事故）、この事故によって生じた損傷の修理を製造元のボーイング社が行った際、後部圧力隔壁を修理する中で発生した作業ミスが本事故の主原因と結論付けられている。

1985年2月から本事故までの間、本機では客室後部の化粧室ドアの不具合が28件発生している。事故調査報告書は、しりもち事故によって生じた機体の歪みによって化粧室ドアの不具合が発生した可能性は否定できないとしている[c 1]。

この頃の機体は、殆どが、フライ・バイ・ワイヤではなく、昔ながらの油圧操縦系統でした。
で、７４７は、操縦系統は、確か６本あったと思いますが、全てが、垂直尾翼を通っているので、圧力隔壁の空中での破損により、垂直尾翼が、根元のほんの一部を残して、全て失われましたので、油圧は全て失われました。

しかし、補助動力装置APUまで、損傷を受けていたとなると、そうとうですね。

この事故がきっかけでは、勿論ありませんが、車でいえば、電子スロットルになった様な感じで、飛行機も、電気化されて、フライバイ・ワイヤとなりました。

フライ・バイ・ワイヤ以前の機力操縦システムでは、パイロットが操縦桿（輪）やラダーペダルに与えた入力は、金属製のロープ（鋼索、この分野における「ワイヤ」との呼び分けでは「ケーブル」と呼ぶ）やロッドや滑車による機械的リンクを経由して、直結、あるいは油圧式のアクチュエータの補助により、補助翼・昇降舵・方向舵などの操縦翼面が動かされていた。自動操縦も、ケーブルへ自動操縦装置が機械的入力を与えることで達成されていた。

フライ・バイ・ワイヤでは、パイロットの操作を電線に流れる電気信号によって伝え、油圧式のアクチュエータを動かして操縦翼面を操作するものである。実際には、パイロットの操作をコクピットにある発信器と人工感覚装置で電気信号に変換され、機体にかかる加速度や傾きを検知するセンサとコンピュータを組込んだ、ジャイロとエレクトロニクスの入ったブラックボックスを介して、油圧式のアクチュエータに電線で送られており、操縦者の感知能力を補うことができるシステムとなっている。これにより、今までの操縦システムにおいて、航空機の姿勢を変える場合には、一旦大きく動翼を操舵して姿勢を変えた後、反対に動翼を操舵してから中立の位置に動翼を戻す、当て舵と呼ばれる操作が必要だったが、フライ・バイ・ワイヤでは、コンピュータが計算して当て舵を必要な分だけ取ることが可能となり、飛行性能が良くても、操作性や安定性が悪くて乗れなかった航空機を実用化できることが可能となった。また、操縦桿や方向舵ペダルは操縦者の操縦信号をコンピュータに入力するためのものとなるため、今までの操縦システムでの重さと操舵量の2つの機械的入力はいらなくなり、加える力の大きさの入力信号だけで十分となる。

アナログコンピュータを使用した初期のものはアナログFBW、デジタルコンピュータを使用するものはデジタルFBWと呼ばれる。また電気信号を伝える電線を複数にして、多重系にすることにより冗長性を持たせている。

おおむね以下のような利点と欠点がある。
利点ケーブル・ロッド・滑車などの機械部品が電線に置き替えられることにより、重量の軽減化と繁雑な機械部品の点検作業が不要となり操縦系の整備性の向上と電子機器の自己診断機能が可能となる。
機械的な機構から信号線に替わることにより、操縦系統の設計の自由度が高まる（ジョイスティック型操縦桿の登場）。
コンピュータを介在させることによる以下の利点 自動制限機能（リミッタ）により、失速や荷重などによる飛行制限を気にすることなく操縦可能。それに伴いパイロットの負担が減少する。また、旅客機には、操縦力（パイロットが操縦桿を操作する力）を速度によって変化させて、パイロットが過大な操縦を行うことを防ぐ人工感覚装置と呼ばれる人工の操作感覚装置が装備されている[1]。
静安定性緩和などのCCV技術導入による、燃費向上や機動性向上。
機械式の操縦系と比較して操縦系を構成する電線の多重化が容易となるため、冗長性が確保しやすい。

欠点飛行制御コンピュータとそれに伴う環境調節システムの設置による空間的・重量的制約。
導入初期に、プロテクション機能を正しく理解せず無理な操縦を行ったことが原因と思われる事故が発生した（エールフランス296便事故を参照）。
機体の制御をソフトウェアに依存しているため、ソフトウェアの欠陥が事故につながる恐れがある。
操作に対する油圧やリンクの応力（手応え）がないことによる以下の欠点 該当機能が正常に作動しているか分かりにくい（系統が切れてもレバーの重さは不変）。
急激な操作が可能になるため戦闘機では旋回時にすぐに限界Gに達してしまい、G-LOCを起こしやすい。アメリカ空軍でF-16が導入されてから急激な操作によるG-LOCが原因の墜落が多発したことが一時期あった[2]。
機体が停電となりコンピュータが止まると、操縦不能となる。特にコンピュータの操縦系への介入を前提として設計された､空力安定性が低い機体では致命的。

旅客機では、コンコルドがはじめてアナログFBWを採用した。

エアバスはA320で、旅客機として初めてデジタルFBWを採用した。同時に操縦桿はジョイスティック型となり、操縦席の脇に配置された。以降のA330・A340・A380などでも踏襲されている。エアバスではボーイングに比べるとコンピュータによるプロテクション機能を優先しており、その点も含めた設計思想の違いはたびたび議論の的となっている（前述のエールフランス296便事故や中華航空140便墜落事故を参照）。

マクドネル・ダグラスはベストセラー三発機DC-10の拡大型であるMD-11においてFBWを採用。DC-10に比して水平尾翼面積を30%削減して燃費の向上を計ったが、ETOPS認定で双発機での長距離路線が可能になったことで販売が伸び悩む。他の旅客機も軍需も振るわず窮地に陥った同社は、後にボーイングに吸収されることになる。

ボーイングは777で初めてデジタルFBWを採用した。形状は従来と似た操縦輪であり、エアバスのようなジョイスティックではない。プロテクション機能はあるものの、操縦感覚が重くなることでパイロットに注意を促すだけで、それ以上の力を操縦桿に加えれば、プロテクション機能を越える操縦をすることもできる。これは空中衝突などを避けるための急激な回避行動を取れるようにするための措置で、安全性に劣るということではない。

他にはイリューシンのIl-96、ボンバルディアのCRJシリーズ、エンブラエルのエンブラエル E-Jet（アナログFBW）などの例がある。

しかし、フライ・バイ・ワイヤになっても、主翼のスポイラーやフラップ、エルロン、水平尾翼の安定板などの可動は、勿論油圧に頼っています。
なので、個人的に思うのは、必要最低限でも、モーター駆動も可能な補助翼とか作れないのかなと思うのでした。

７６７以降の機体では、万が一燃料切れでも、必要最低限の油圧や動力確保の為、機体中央部にプロペラが下りてきて、風圧で回り、一種の風力発電の様になります。

↑の画像のドアの部分の下です。カバーが開いている部分です。

今年は、飛行機事故が多いので、事故が無いように祈っております。