カテゴリー: 飛行のしくみ
飛行機のエンジンが止まったらどうなる?滑空のしくみ
要点
エンジンが止まっても、飛行機は落ちません。滑空します。パイロットは機首を下げて最良滑空速度にし、届く範囲で降りる場所を選び、操縦を保ったままそこへ飛びます。FAA の例では、滑空比 10 対 1 とは、高度 1,000 フィートにつき 10,000 フィート前へ進むことです。
なぜ落ちずに滑空するのか
翼の揚力は、エンジンからではなく、翼の上下を流れる空気から生まれます。エンジンの役目は速度を保つことです。エンジンが止まると、パイロットは機首を下げ、その役目を重力にまかせます。飛行機は高度を少しずつ手放し、そのぶん速度を得ます。FAA の操縦ハンドブックは、失った高度に対して進む距離を滑空比と呼んでいます。同書の例では、1,000 フィート降下する間に 10,000 フィート前進する飛行機の滑空比は 10 対 1 です。
最良滑空速度:いちばん大切な数字
どの飛行機にも、無風でいちばん遠くまで滑空できる速度が 1 つあります。最良滑空速度で、揚力と抗力の比が最も大きくなる速度です。FAA のハンドブックによると、これより速くても遅くても抗力が増え、滑空比は悪くなります。ですから、滑空を「伸ばそう」として機首を上げると逆効果です。飛行機は遅くなり、降下が急になり、失速に近づきます。風も関係します。ハンドブックは、追い風なら地面に対して遠くまで届き、向かい風なら短くなると述べています。
離陸直後:正面に降りる
いちばん難しいのは、離陸直後の低い高度でのエンジン故障です。FAA のハンドブックは、パイロットは機首を下げて滑空に入るべきであり、そのまま正面に、あるいはわずかに向きを変えて降りるのが、通常はもっともリスクの低い選択だとしています。滑走路へ引き返す旋回は「不可能な旋回」と呼ばれます。FAA の計算例では、エンジンは 300 フィートで止まります。反応に 4 秒、標準旋回で 225 度回るのに 75 秒かかり、毎分約 1,000 フィートで降下する飛行機は 1,316 フィートを失います。つまり、滑走路より 1,016 フィート低い位置になってしまいます。
どこに接地するかより、どう接地するかのほうが重要です。ハンドブックは、接地は操縦できる範囲でできるだけ低い速度で行うべきだとしています。対地速度が 2 倍になると、破壊的なエネルギーは 4 倍になるからです。また、条件の悪い地形でうまく行った不時着は、整った飛行場での制御を失った接地より危険が少ないこともある、と述べています。
旅客機の場合は?
旅客機にはエンジンが 2 基以上あります。アメリカの航空会社向けの規則は、エンジンが故障したとき、または損傷を防ぐために停止したとき、機長は時間的にもっとも近い、安全に着陸できる適切な空港に着陸しなければならないと定めています。エンジンが 3 基以上ある飛行機には、ある程度の裁量があります。
乗客から見ると、これはたいてい目的地の変更になります。予定外の着陸、待ち時間、そして別の機体です。席についてシートベルトを締め、アナウンスを聞き、乗務員の指示に従ってください。
よくある間違いと誤解
- 滑空を伸ばそうとして機首を上げること。最良滑空速度より遅いと、かえって早く地面に着き、失速にも近づきます。
- 低い高度から滑走路へ引き返すこと。この旋回でどれだけ高度を失うかは FAA の例のとおりです。正面に降りるのが、通常はもっともリスクが低くなります。
- 飛行機を飛ばすことより、エンジンの対処を優先すること。FAA のハンドブックは、操縦を犠牲にして不具合を直そうとすることを典型的な誤りに数えています。
よくある質問
エンジンが止まると、飛行機は空から落ちますか?
いいえ。滑空します。操縦を保ったまま前へ進みながら、安定して降下します。FAA のハンドブックの例では、滑空比 10 対 1 とは、高度を 1,000 フィート失う間に 10,000 フィート前へ進むことです。
小型機はどのくらい滑空できますか?
高度、滑空比、風によって変わります。AeroFox のレッスンの高翼練習機は、無風で最良滑空速度を保つと、高度 1,000 フィートにつき約 1.5 海里(2.8 km)滑空します。
離陸後、なぜ滑走路へ引き返さないのですか?
その旋回で失う高度が、たいていは手持ちの高度より大きいからです。FAA の例では、300 フィートでエンジンが止まると、旋回を終えたときには滑走路より約 1,000 フィート低くなります。FAA は、引き返してよいのは、飛行場に届くと確信でき、その操作を訓練し練習してきたパイロットだけだとしています。
シミュレーターで練習する
無料の「エンジン故障」レッスンでは、滑走路の 1,800 ft 上でエンジンが止まります。機首を下げて最良滑空速度にし、それを保ち、パワーなしで着陸します。次の「離陸直後のエンジン故障」レッスンでは、離陸を中止したあと、約 600 ft から正面に降ります。
このテーマのほかのレッスン: 離陸直後のエンジン故障
関連する解説
出典
リンク先の出典は英語です。
この解説について
AeroFox は、有料機能のない無料の公益プロジェクトです。解説は AeroFox チームが、FAA のハンドブック、NASA、規制当局などの公開資料をもとに書いており、ニュースから学ぶページについては、リンクしている報道をもとにしています。各ページに出典を載せ、事実や学べることが変わったときはページを更新します。ここで説明しているのは考え方です。飛行の指導でも、医療上のアドバイスや法的アドバイスでもなく、いかなる免許にも算入されません。