飛行機の逆噴射(リバーサー)はどんな仕組みで動くのか?ジェットの排気を逆に向ける技術
ギジュツノウラ
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飛行機の逆噴射(リバーサー)はどんな仕組みで動くのか?ジェットの排気を逆に向ける技術
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ギジュツノウラ
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着陸した直後、「ゴーッ」という大きな音とともに体が前に押される――あの瞬間、エンジンの中では何が起きているのでしょうか。今回は飛行機の「逆噴射」、正式には逆推力装置(スラストリバーサー)の仕組みを、3DCGと図解でじっくり解説します。エンジンを逆回転させているわけではない、というのがポイントです。
■この動画で分かること
・ジェットエンジンが前に進む理由と、排気を「斜め前」に向けるとブレーキになる理由
・逆噴射の力は前進推力のおよそ3〜5割。それでも必要とされるわけ
・車輪のブレーキ、スポイラー(空気抵抗)との役割分担と、雨や雪の滑走路で頼りになる理由
・60ノットでリバースアイドルにする理由(排気の再吸入・異物の吸い込み)
・乾いた滑走路の認証着陸距離は、逆噴射なしで決められているという意外な事実
・プロペラ機の逆ピッチから、ボーイング707、高バイパス・ターボファンまでの歴史
・今の旅客機の主流「カスケード式」の動き(トランスレーティングスリーブ、カスケード、ブロッカードア、ドラッグリンク)
・ピボットドア式、ターゲット(クラムシェル)式、コンコルド、ターボプロップのベータレンジ、軍用機、A380が内側2基だけに付けている話
・空中で開かないための安全装置(インターロック、空地判定、多重ロック)
・ラウダ航空004便(1991年)、日本航空350便(1982年)、TAM航空3054便(2007年)から変わった安全の考え方
■チャプター
0:00 オープニング
1:08 逆噴射とは何なのか?
3:57 なぜ逆噴射が必要なのか?
9:45 逆噴射はどう生まれた?
13:13 カスケード式はどう動く?
18:29 カスケード式以外の逆噴射は?
23:17 空中で開いたらどうなる?
28:39 まとめ
■飛行機に乗ったら見てみよう
・主翼より後ろ寄りの窓側席なら、着陸直後にエンジンカバーの後ろ半分がスッと後ろへずれ、格子状のカスケードが顔を出す様子が見られることがあります(カスケード式)。
・エアバスA320シリーズの一部の機体では、エンジンの後ろ側で4枚の扉がパカッと開くピボットドア式が見られます。
・接地と同時に主翼の上でスポイラーが立ち上がる瞬間、そして速度が落ちたところで音がスッと静かになる(リバースアイドル)タイミングにも注目してみてください。
・滑走路が十分に長い空港では、燃料と騒音を抑えるため、出力を上げずにアイドルのまま逆噴射を使うこともあります。
■補足
・逆噴射の強さや使い方は機種・航空会社・空港の条件によって異なります。動画中の数値は公的資料やメーカー資料などに基づく代表的な例です。
・運動エネルギーの「乗用車約250台分」は、重さ60トン・時速250キロの旅客機と、重さ1.5トン・時速100キロの乗用車で計算した試算です。
・3DCGと図解は仕組みを分かりやすく示すための概念的な表現で、特定機種の形状や寸法を正確に再現したものではありません。
・事故については、各国の公式な事故調査報告書や航空当局の資料に基づき、事実のみをご紹介しています。犠牲になられた方々のご冥福をお祈りいたします。
■主な参考資料
FAA Airplane Flying Handbook(FAA-H-8083-3C)、FAA Aviation Maintenance Technician Handbook–Powerplant、FAA Lessons Learned(Lauda Air 767-300ER OE-LAV)、FAA SAFO 07007、14 CFR 25.125/25.933、NASA TM-109158「Why Do Airlines Want and Use Thrust Reversers?」、Boeing「Landing on Slippery Runways」、航空事故調査委員会 航空事故調査報告書 58-3、ANA「オペレーションにおけるCO₂排出量削減の三大施策」、コトバンク(ブリタニカ国際大百科事典・日本大百科全書)ほか
このチャンネルでは、乗り物や身近な機械の「中身」と「仕組み」を、歴史と一緒に掘り下げています。取り上げてほしいテーマがあれば、ぜひコメント欄で教えてください。
■クレジット
音楽・3DCG・図解:オリジナル制作
映像・写真:Wikimedia Commons より(敬称略)
[CC BY-SA 2.0]Andrew Thomas from Shrewsbury, UK、Grzegorz Jereczek from Gdańsk, Poland、Roland Turner from Birmingham, Great Britain、Ken Lund from Reno, Nevada, USA、Steven Byles、Binary Koala
[Public domain]Adrian Pingstone、Gab01、Unknown (NARA / NASA)、Wikibob、Kim Shiflett、NASA Ames Research Center、NASA Glenn Research Center、Martin Brown、Jet Lowe (HAER, Library of Congress)、NASA / Joe March、Priwo、Timothy Kirchner
[CC BY-SA 4.0]Olivier Cleynen、MNXANL、Bene Riobó、Noah Wulf、Toshiro Hara、Kestrel、Nesnad、Project Kei、Pechristener、IamCristYe
[CC BY 2.0]Russell Lee、emmett anderson、Rob Faulkner from Leeds, United Kingdom、Ronnie Macdonald from Chelmsford and Largs, United Kingdom、Michael Pereckas from Milwaukee, WI, USA、shankar s. from Dubai, united arab emirates、Mike Beauregard、Chris Sampson
[CC BY-SA 3.0]Tangopaso、Olivier Cleynen、Duch.seb、Jaypee、Unknown (see file page)、Tieum512、Mummelgrummel、Xosema
[CC BY 3.0]Dtom、PDX Aviation - HD(ish) Plane Spotting、Kauko Helavuo、LEJ.approach/dvldi、AN aviation
[GFDL]Fabrizio Berni
[CC0]Dr. S. G. Hooker, Rolls-Royce Ltd. (Derby, U.K.)
[CC BY 4.0]Julian Herzog (Website)、Andrew Heneen、4300streetcar、Nesnad
[GFDL 1.2]Aldo Bidini
※一部素材はトリミング・拡大縮小などの改変を行っています。CC BY-SA 素材の改変部分は同ライセンスに従います。