ボーイング 727 の初期段階では過度の降下速度と沈下率に苦戦

Corey

2024-07-27

ボーイング社がこれまでに製造した唯一のトライジェット (3 発エンジン) 航空機は 727 でした。4 発エンジンのボーイング 707 の導入後、メーカーは、おそらく双発機で、より短いフライトの需要に対応したいと考えていました。

アメリカン航空など米国の航空会社の一部はコスト効率の高い双発機設計に興味を持っていたが、ユナイテッド航空はデンバー国際空港（DEN）などの標高の高い空港で運航するために全長の短い四発機707型機を望んでいた。

当時のもう一つの大手航空会社であるイースタン航空は、カリブ海への水上飛行について ETOPS 規制に準拠するために 3 発の航空機を必要としていました。ボーイングは、707 より軽量で、プラット・アンド・ホイットニー JT8D 低バイパスターボファンエンジンを搭載した 3 発ジェット機を採用することを決定しました。

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この記事では、ボーイング 727 の誕生、過剰な降下速度と沈降率との闘い、そしてそれがどのようにして世界中の航空会社に人気のある航空機であることが判明したかに焦点を当てます。

航空会社3社すべてがトライジェットで合意

最終的に、3 社全員が三発機の開発に同意しました。ボーイングのエンジニアが飛行機を設計したとき、次の要素を考慮しました。

小さな滑走路を持つ空港を出入りできる必要がありました。
空港近くの構造物を避けるために、急な進入や下りを行う必要があった。
設備がほとんど、またはまったくない空港でも運用できる必要がありました。

写真：エアロイカロス |フリッカー

これらの要件に対応するために、ボーイングは 727 に次の機能を組み込みました。

高揚力フラップを備えた、翼に取り付けられたエンジンのない、かなりのクリーンな翼エリア。
胴体後部の下腹から開く内蔵の空気階段により、可動階段やジェットブリッジの必要性がなくなりました。
補助電源装置 (APU) により、空調システムが地上電源から独立して動作し、航空機のエンジンを独立して始動できるようになります。
格納式テールスキッドは、離陸時に過剰回転が発生した場合に航空機を保護するように設計されています。
前輪ブレーキにより、着陸時の制動距離が最大 490 フィート短縮されます

この飛行機はパイロットにとって移行が複雑であることが判明した

大きな翼面積と 40 度のフラップ (ボーイング社では角度ではなくフラップの位置と呼んでいます) のおかげで、ボーイング 727 は他の初期のジェット機と比較して非常に低速でも安定していました。 727 にはいくつかの欠点があり、パイロットが他のタイプの航空機から位置を変更する際に飛行するのが複雑でした。すべての T 尾翼機と同様、727 型機も迎え角が大きくなると失速する可能性があります。これに対抗するために、ボーイング社はパイロットに修正が手遅れになる前に警告するスティックシェイカーを設置しました。

他の航空機から移行するパイロットにとっての大きな問題は、727 型機の着陸時にフルフラップを使用した場合の沈下率でした。すべてのパイロットは飛行の最後に快適に着陸したいと考えていますが、その鍵となるのはスムーズな降下です。航空機の降下速度は毎分フィートで測定されます。沈下率は高度の時間的減少率であり、降下率 (RoD) と呼ばれます。

写真：ディーン・モーリー |フリッカー

着陸時にフラップ位置を 40 に設定すると、飛行機の速度が大幅に低下します。これに対抗するには、フラップが展開されるときに、より多くの推力が必要でした。当時のパイロット、特にこのタイプの操縦にかなり慣れていないパイロットは、これに慣れていませんでした。フラップ位置 40 を使用すると燃料の燃焼も増加します。これが、航空会社が着陸にフラップ 30 位置を使用するよう指示したもう 1 つの理由です。

これを素早く計算する方法は、対地速度を 5 倍することです。たとえば、対地速度が 100 ノットで、これを 5 倍すると、降下速度は 500 フィート/分となり、これは 3 度の降下角を達成するために必要な速度となります。

写真：ビル・ラーキンスウィキメディア・コモンズ。

沈下率を決定するその他の要因としては、向かい風や追い風、フラップの展開や格納によって生じる抗力の増減などが考えられます。ボーイング 727 の翼の設計により、フラップを 40 度にすると翼面積が 25% 増加し、着陸時の速度を下げることができました。

ボーイング 727 が 1964 年に商業運航を開始すると、それまでジェット機がなかった地域にジェット機の飛行がもたらされたため、飛行機を利用する一般の人々の間ですぐに人気が高まりました。しかし、数カ月後、4件の事故が発生し、状況は一変した。

1965年8月、ユナイテッド航空389便はシカゴ・オヘア空港への着陸のため降下中にミシガン湖に墜落し、727型機としては初の船体損失となった。そして数か月後の 1965 年 11 月、アメリカン航空 383 便がグレーターシンシナティ空港 (CVG) への最終進入時に墜落し、乗客乗員 66 人中 62 人が死亡しました。

写真：エアロイカロス |フリッカー

わずか3日後、ユナイテッド航空227便がソルトレークシティ国際空港（SLC）に着陸時に墜落し、乗客乗員91名中43名が死亡した。その3か月後、全日本空輸（ANA）60便が東京湾に墜落し、乗客乗員133人全員が死亡した。

米国での初期の事故を見ると、すべて暗闇の中で発生し、パイロット全員がボーイング 727 の操縦経験が最小限しかなかったことがわかります。

UA 389: パイロットは 727 で 82 時間を過ごしました。
AA 383: 727 のパイロットは 225 時間。
UA 227: パイロットは 727 で 334 時間を過ごしました。

国民の反発は耳をつんざくようなもので、人々はボーイング727型機の全便をキャンセルし、一部の企業は従業員にボーイング727型機に乗らないよう指示した。何かをしなければならないと悟った民間航空委員会（CAB）は、飛行機が安全でないかどうかを確認すると述べた。ボーイング 737 MAX とは異なり、727 は決して着陸せず、飛行を続けました。

調査では、航空機自体は安全であり、4件の事故はすべて操縦士のミスの結果であると結論づけられた。前述したように、パイロットは 727 のフラップに慣れておらず、不安定で降下率の高い進入を行っていました。