こんな大雨でも飛行機が飛べる理由 w | #shorts

大雨の中で飛行機のエンジンをよく見ると、少し怖くなる光景があります。

巨大なジェットエンジンの中へ雨水が次々と吸い込まれているのに、飛行機は何事もなかったかのようにそのまま離陸していきます。

では、これだけ大量の水が入ってもエンジンは本当に大丈夫なのでしょうか？

結論から言うと、旅客機に使われるジェットエンジンは、最初から雨などの悪天候でも正常に作動できるよう設計され、試験されています。

現代の旅客機で広く使われているターボファンエンジンでは、前方の巨大なファンが空気を吸い込みます。

しかし、吸い込まれた空気のすべてがエンジン中央のコアへ入るわけではありません。

大量の空気はファンを通過したあと、エンジン外側のバイパス流として流れていきます。雨粒もファンと接触することで、その一部が外側へ移動します。

一部の水はコア側にも入りますが、通常の雨であればエンジンは正常に作動できるよう設計されています。

ジェットエンジンの燃焼器やタービン周辺には、1000℃を超える非常に高温の領域も存在します。

しかし、「エンジン内部が高温だから、雨水がすべて蒸発して問題ない」という説明だけでは正確ではありません。

重要なのは、エンジン内部の空気の流れ、制御システム、そして雨の吸い込みそのものを想定した設計と認証試験です。

実際にアメリカFAAの航空機エンジン認証基準には、雨や雹がエンジンへ入る状況を想定した試験基準があります。

実際の雨を再現するように大量の水をエンジンへ吹き込み、その状態でも正常に作動できるかを確認します。

一定の試験条件では、フレームアウトと呼ばれる燃焼停止や、継続的なコンプレッサーサージ・ストール、回復不能な推力低下などを起こさず運転できることが求められています。

ただし、

「水ならどれだけ吸い込んでも大丈夫」

という意味ではありません。

極端に激しい雨や大量の雹がエンジンコアへ入り込むと、コンプレッサーの作動が不安定になり、推力低下やサージが発生し、さらに深刻な場合には燃焼が停止するフレームアウトにつながる可能性もあります。

FAAも、極端な雨や雹によるエンジンの出力低下やフレームアウトの危険性について説明しています。

つまり、大雨の中でも飛行機が飛べるのは、単純にジェットエンジンが強力だからではありません。

私たちが普段目にすることのない厳しい環境まで想定し、設計と試験を重ねているからなのです。

では最後に一つ。

雨にまで耐えられるよう作られたジェットエンジンが、逆に最も吸い込みたくないものとは何だと思いますか？

*本動画は、ジェットエンジンの構造と雨水吸入試験について紹介する科学・航空情報コンテンツです。
*通常の降雨条件に対応できることを説明するものであり、あらゆる気象条件で航空機の運航が安全であることを意味するものではありません。
*実際の航空機の運航判断は、雨だけでなく雷雨、雹、強風、ウインドシア、視程など、さまざまな気象条件や航空会社の運航基準によって決定されます。
*極端な豪雨や雹は、ジェットエンジンの出力低下、コンプレッサーの不安定化、フレームアウトなどの危険性を高める場合があります。
*映像内の状況や試験を個人で再現しないでください。

出典・参考資料

FAA – Boeing 737-300 Lessons Learned
極端な量の雨や雹がエンジンコアへ入ると、エンジンサージ、出力低下、フレームアウトにつながる可能性があることや、その後の雨・雹に対する認証基準強化について解説されています。 FAA Boeing 737-300 Lessons Learned
FAA – AC 33.78-1, Turbine Engine Power-Loss and Instability in Extreme Conditions of Rain and Hail
タービンエンジンに雨や雹が吸い込まれた場合に発生する可能性があるコンプレッサーサージ、出力低下、フレームアウトなどと、その認証方法を扱ったFAA資料です。 FAA AC 33.78-1
14 CFR §33.78 – Rain and Hail Ingestion
航空機エンジンに対する雨・雹吸入の認証要件を定めた規則です。規定された雨・雹条件でもエンジンが許容可能な作動状態を維持することが求められています。
14 CFR Part 33 Appendix B – Certification Standard Atmospheric Concentrations of Rain and Hail
エンジン認証試験に用いられる雨量、雨粒の大きさ、雹の濃度などを定めています。試験では液体の水を噴射することで降雨条件を再現できます。 14 CFR Part 33 Appendix B
NASA Glenn Research Center – Turbofan Engine
現代の旅客機で使用されるターボファンエンジンで、吸い込まれた空気の一部がコアへ入り、残りがバイパス流として流れる基本構造を解説しています。 NASA Turbofan Engine
NASA Technical Reports Server – The WINCOF-I Code
ファンやコンプレッサーへ水滴が入った際、水滴が回転部品へ衝突し、遠心作用や熱・物質移動などの影響を受ける現象を扱った技術資料です。 NASA WINCOF-I
FAA – Aviation Maintenance Technician Handbook, Powerplant
ガスタービンエンジンの燃焼器やタービン入口付近が、エンジン内部でも特に高温となる領域であることを解説したFAAの技術資料です。

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