運行停止のボーイング787、トラブル集中の理由とは

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アメリカ連邦航空局(FAA)が1月16日に運航停止命令を発したボーイング787型機(以下、787)。

前編では一連のトラブルについて解説してきたが、今回の後編では787という旅客機の特殊性からトラブルの原因を探っていく。

現在世界中で飛んでいる旅客機の中で、どうして787型機にだけこんなにもトラブルが集中しているのだろうか。

その理由は、ボーイング787という旅客機とその製造過程の特殊性に見出すことができる。

787は、従来とは根本的に違う旅客機であると考えていい。

今までは機体の一部にしか使われていなかったカーボンファイバー複合材(CFRP)が機体の約50%に使われている。

2007年に初就航した総2階建て旅客機エアバスA380の複合材の使用比率である23%を大きく上回り、しかも旅客機としては初めて一次構造部にあたる主翼や胴体にも複合材が使われているのだ。

では、なぜ複合材を多用したのかといえば、そこに大きなメリットがあるからだ。

既にANAが行った世界初の商業フライトについては詳細にレポートしたが、離陸がスムーズであり、窓が大きく、ある程度の湿気もあるなど、こういった機内の快適性向上は複合材多用の恩恵を受けて実現したものだ。

さらに、航空会社側にも大きなメリットがある。

787は複合材を機体の約50%に使用することで軽量化に成功、結果燃費効率が約20%も向上し、近年の原油高の影響で高騰する燃料費の節減につながる上、従来の中型機より航続距離が大幅に伸びた。

そのため、いままでは大型機でしか飛べなかった日本から欧米への路線にも就航できるようになり、より少ない乗客でより遠くへ飛べることで集客が容易になったのだ。

燃費効率が上がることは、すなわち環境保全にも一役買うというイメージの良さまで付いてくる。

この革新性と燃費効率の良さに、世界中の航空会社が飛びついた。

実績のあるボーイングという社名も手伝って、受注は800機を超えた。

航空機はオーダーメイド生産なのだが、開発段階で受注が800機を超すのは前代未聞だった。

一方で、20%もの燃費改善にはそうとう思い切った改良が必要だった。

複合材を多用するだけでなく、従来は油圧で動かしていた翼や舵、ブレーキなどが電子化された。

そのため、787のことを「空飛ぶ発電機」と呼ぶ人もいるほどだ。

そして、こういった改良の主な目的は機体の軽量化であった。

また、今回の発火トラブルを起こしたバッテリーには従来のニッカド(ニッケル・カドミウム)電池ではなく、より軽量なリチウムイオン電池を採用。

旅客機にリチウムイオン電池が搭載されるのは787が初めてだ。

そのため、米国家安全運輸安全委員会はこのリチウムイオン電池および製造段階に何らかの原因があるのではないかとの理由で現在(1月22日時点)、製造元であるGSユアサ社などを調査しているわけである。

さらにもう1つ、製造過程でも787には新しい方法を採用している。

それは機体フレームの各部(コンポーネント)を事前に組み立てておき、最終的なアッセンブリーを本部のあるシアトルで行うという方法だ。

例えば主翼ボックスは日本の三菱重工が担当し、前脚・主脚はイギリスのメーカーが製造するといった具合いである。

ボーイング社以外で設計・製作される部分の比率は実に約70%にもなる。

この方法だと従来は10日ほどかかったアッセンブリー作業が3日程度で終わり、効率的な組立が可能だとされる。

ところが、この斬新な製造方法が思わぬアクシデントを招くことになった。

787のローンチカスタマー(初号機が納入されるエアライン)であるANAは当初、2008年8月開催の北京オリンピックに間に合うように就航させる計画だったが、前述の通り、実際に商業フライトが開始されたのは2011年10月。