レッスン 3: 飛行中のエンジン故障
現代の航空機について注目すべきことの 1 つに、その信頼性の高さがあります。実際、小型のピストン エンジン機しか操縦したことのないパイロットで、大惨事に至るようなエンジン故障に遭遇した者はまずいないといわれています。仮にエンジンが故障したとしても、それがパイロットの人生に “幕を下ろす” ことはほとんどないでしょう。それまで何事もなく調子よく動いていたエンジンが故障したとしても、その航空機は、前方に無意味な重りをぶら下げた、効率が若干劣るグライダーに変身するのです。事実、正しい訓練を受けたパイロットであれば、エンジンの故障にうまく対処できるものです。
このレッスンでは、ビーチクラフト バロン 58でのエンジン故障に対処するための、いくつかのテクニックを説明します。もちろんバロン 58 は多発機です。そして、単発機でのエンジン故障に対処するには、このレッスンの範囲を超えた非常に特殊な訓練が必要となります。そのため、このレッスンでは、特別に両方のエンジンが故障した場合を取り上げます。ええ、エンジンが 2 基とも故障するなんてめったに起きることではありませんが、決してありえないとは言い切れません。両方のエンジンが同時に機能停止したときに、パイロットが思い当たる原因は、燃料への不純物混入、燃料不足、燃料切れなどです。バロン 58 のエンジンが 2 つとも故障するという想定で進めていきますが、このレッスンで学ぶエンジン故障への対処の原則は、Flight Simulator のあらゆる単発機にも応用できるでしょう。
概要
エンジン故障時の手順の説明に入る前に、このレッスンのフライトで発生する事態について、基本的なことを説明しておきましょう。
このレッスンは、ワシントン州にあるパイン フィールドの南、約 5 マイルの地点を、170 ノットの巡航体勢で飛行しているところから始まります。両方のエンジンが同時に停止します。口をすぼめて “ブルルルルルルル” というエンジンの音をまねてみても、再びエンジンが動き始めるなんてことはありません。ただ、風防ガラスが白く曇るだけです。
あなたが最初にすることは、機首を下に向け、適切な滑空速度を確立することです。次に、エンジン故障チェックリストの項目をすべて確認して、エンジンの再始動を試みます。もちろん、エンジンは再始動しません。それでは、このレッスンの目的が達成されなくなってしまいますから。次に、GPS を起動し、最も近くにある空港を見つけます (それがどこにあるかのヒントはすでに出しました)。その空港の中心に向かって飛行し、上空から円を描くように降下して、いずれかの滑走路を選択して着陸してください。このレッスンでは、バロン 58 の両方のエンジンが故障した場合を想定していますが、単にエンジンが故障したと私が言うとき、バロン 58 の 2 つのエンジンを指していることに注意してください。これは、このレッスンで学習したことを単発機に応用する場合にも便利でしょう。
概要は以上です。ここからは、もっと楽しい詳細な説明に入りますが、準備はいいですか? では、始めましょう。教官の言葉としては、「エンジンを停止させましょう」でしょうか。
エンジンが停止したとき: まずしなければならないこと
エンジンが故障したときに、パイロットがとるべき正しい処置はいくつもありません。エンジンが停止したら、パイロットはすぐに機首を下げて、最長滑空距離速度が得られるピッチ姿勢をとります。バロン 58 では、この速度は 115 ノットです (図 3-1)。”最長滑空距離速度” にするとどうなるのでしょうか (ここでの例は、すべて “無風” の状態を想定しています)。
ほとんどのピストン エンジン機では、滑空比がおよそ 10 対 1 であると聞くと、驚くかもしれませんね (図 3-2)。いいえ、これは、あなたが着陸に失敗する方の賭け率ではありません。この値は、現在の対地高度が 1,000 フィートである場合に、水平距離で 10,000 フィート滑空できるという意味なのです。限定された目的のために作られたグライダーの滑空比がだいたい 18 対 1 程度であることを考えると、この数字は驚異的です。 エンジンが可動しなくなった航空機は、グライダーとしては効率があまりよくありませんが、それでもグライダーには違いないのです。 滑空比が 10 対 1 ならば、航空機を着陸させることのできる農場や空港が見つかる可能性も高くなるでしょう。もちろん、できる限りただの平地よりは空港に着陸させるほうが望ましいのですが。
最長滑空距離の姿勢を確立し、トリムを調整した後で、重要な選択をしなければなりません。エンジン故障が発生した時点ですでに地表近くにいる場合は、問題を解決するだけの十分な時間はありません。そのような場合に最優先すべきなのは、着陸場所を探すことです。今まさに着陸しようとしているわけですから。これに対して、エンジンが故障したのが巡航飛行中ならば、もう少し時間に余裕があるので、着陸だけに神経を集中させる前に、エンジン故障チェックリストの確認を実施することができます。離陸してから巡航飛行までの間に発生したエンジン故障にどのように対処するかについては、実効高度 (対地高度) と、そのとき飛行している環境から判断しなければなりません。
このレッスンでは、巡航飛行中にエンジン故障が発生するので、”エンジン故障のチェックリスト” の項目をすばやく確認するだけの時間的余裕があるはずです。チェックすべき項目と、チェックする順序は次のとおりです。
基本/簡易エンジン故障チェックリスト
(番号は、以降の説明に対応しています)
- 対気速度: ピッチで 115 ノットに調整
- 燃料セレクタ: それぞれ ON に設定
- 燃料ポンプ: ON
- 混合気: リッチ (濃)
- 代替エアまたはキャブレター ヒート レバー: ON (使用可能な場合)
- マグネトー スイッチ: BOTH
- フラップ: 上げる
- 着陸装置: 上げる
- シートベルト: 締める
それぞれの項目について簡単に説明しておきましょう。
- 最長滑空距離速度である 115 ノットで飛行する理由についてはすでに説明しましたね (図 3-3)。
- 燃料セレクタが両方とも ON の位置にあることを確認します (図 3-4)。
- 信じられないかもしれませんが、パイロットが燃料タンクを切り替えるときに、誤ってレバーを OFF にしてしまうことがあるのです。また、何かの拍子で手や足がレバーにぶつかって、レバーが OFFになっていたり、空の燃料タンクの位置になっている可能性もあります。
- バロン 58 には電子式の燃料ポンプが装備されているので、中断している燃料の流入が再開するように、ポンプをオンにします (図 3-5)。
- 混合気をチェックして、レバーがいっぱいまで押し込まれていることを確認します。つまり、エンジンへの燃料の流入をさえぎるようなレバー設定になっていないことを確認します (図 3-6)。
- バロン 58 には、代替エア レバー (エア フィルターを通る空気の流れが遮断された場合に、空気の補助的な供給元としての役割を担います) はありません。もし、このレバーがあれば ON の位置に動かします。これは、Flight Simulator で他の航空機を操縦するときのためにも覚えておくとよいでしょう。
- マグネトー スイッチが BOTH に設定されていることを確認するのは重要です。これらのスイッチに何かがぶつかり、誤って OFF になっている可能性があるからです (図 3-7)。
- フラップによって抗力が発生することを覚えていますね。したがって、フラップはできるだけ速やかに上げます。
- 着陸装置によっても抗力が発生します。飛行高度が高い場合は、着陸装置を上げてください。ただし、高度が低い場合は、着陸しなければならないでしょうから、着陸装置は下げたままにしておきます。 ただしその場合、滑空距離は短くなります。
- かなり揺れることもあるので、シートベルトはしっかりと締めてください。
(注意: これは多発機なので、エンジンが故障した場合は、通常であれば両方のプロペラをフェザリングさせます。フェザリングとは、プロペラが風車状態となって発生する抗力を抑えるために、プロペラのレバーを手前いっぱいに引くことです。このレッスンでは、プロペラのフェザリングについては説明しません。ただし、私が両方のプロペラをフェザリングしたものと考えてもかまいません。実世界では、パイロットが自分でフェザリングする必要があります。プロペラのフェザリングについては、ラーニング センターの「双発エンジン航空機の操縦法」を参照してください。
エンジン故障チェックリストの目的は、エンジンを再始動させることです。緊急着陸などは、できればしたくはないですよね。なんとかエンジンを再始動させることができれば、残る問題は 1 つだけです。コックピットの中がなぜ急に静かになったかを同乗者に説明しなければなりません (そして、パイロットがいきなり汗をかき出した理由も。同乗者は、この 2 つが同時に起こるのはあまり見たくないからです)。このレッスンの目的上、エンジンを再始動できなかったということにしましょう (繰り返しになりますが、エンジンが故障したと私が言うときは、バロン 58 のエンジンが両方とも故障したという意味なのでご注意ください)。
機首に注意を向ける
すでに説明したように、このチェックリストの項目をすべて確認するのは、現在の高度がそのような作業ができるぐらい十分に高いということが前提となります。このチェックリストの確認を実施するのに数秒しかかからなければ、完了までにそれほど高度は下がらないはずです。もちろん、その間も 115 ノットを維持します。 ここでの大きな問題は、チェックリストの項目を確認している間、機首の向きは現在のままでよいか、あるいは別の方向に向けるべきか、というものです。
安全への意識が高いパイロットは、いつでも、どこを飛行していても、常に安全な着陸場所のことが頭の中にあるべきだと専門家は考えています。つまり、優れたパイロットは、離陸した瞬間から、エンジン故障に陥った場合に備えて、常に、安全な着陸場所を探し続けているということです。いつでも空港が着陸場所として望ましいのは言うまでもありません。近くに空港がない場合は、次に選ぶべきは広々とした平地です。エンジン故障が発生したとき、パイロットは本能的かつ反射的に、空港または開けた平地へと針路を変え、エンジン故障のチェックリストを確認するものです。チェックリストの項目をすべて確認したら、パイロットは航空機を着陸させることに全精力を注ぎます。エンジンが停止してしまったときの高度が低い場合は、エンジン故障のチェックリストを確認する時間があったとしても、その前に安全に緊急着陸をするための体勢をとることに、即座に全神経を集中させなければなりません。離陸直後にエンジンが故障した場合が、これに当てはまります。たいていの場合、航空機が地表からたった数百フィートのところにいるときは、チェックリストにかまっている暇などほとんど、あるいはまったくありません。
このレッスンでは、海抜 8,000 フィート (MSL) でエンジン故障が発生します。対地高度 (AGL) では約 7,400 フィートの地点です。 エンジン故障のチェックリストを確認するだけの時間は十分にあります。チェックリストの確認を終えたら、GPS (図 3-8) を使用して、最も近くにある着陸可能な空港を探してください。
ラーニング センターの GPS に関する記事にあるように、パイロットがしなければならないのは、小さな移動マップ ウィンドウに映し出される小さな航空機を、小さく描かれた空港に向けてやり、そこに向けて動き出すのを見つめることだけです。
あなたに一番近い空港は “パイン フィールド” です。 機首をパイン フィールドに向けて、着陸する準備を整えてください。それでは、この緊急着陸の次のステップに移りましょう。
よりよい緊急着陸を行うために
パイン フィールドには 3 本の滑走路があります (図 3-9)。どれに着陸しましょうか。
“メーデー” とは、”緊急事態にあり支援を要請する” という意味の、国際的に使われている言葉です。緊急事態に陥っているわけですから、パイン フィールドの管制塔に周波数を合わせて呼び出すのが最善の対処です。管制塔の周波数がわからない場合は、”航空用国際緊急周波数” の 121.5 MHz に合わせてコールします。そうすれば、確実に誰かの注意を引きつけることができます。目的は、こちら側の問題を伝え、可能な限りの支援を要請することです。
パイン フィールドの管制塔に連絡を取ると、管制官はおそらく、あなたが現在どのような緊急事態に陥っているのかをたずねるでしょう。あなたは、両方のエンジンが動作しなくなったことと、パイン フィールドに緊急着陸するつもりであることを伝えます。管制官はおそらく、空港の周囲を他の航空機がまったく飛行しないようにします。つまり、空港をあなただけが使えるのです。 次に、あなたがどのような支援を求めているかをたずねるでしょう。要請の種類によっては、緊急車両を差し向けようかと言ってくれることもあります。
緊急時は、向かい風で着陸することが重要な目標です。そうすれば、着地時の速度を最低にして、最短距離で着陸することができるからです。そのため、パイン フィールドの管制塔と交信すると、多くの場合、管制官は風上の方向に一番近い向きの滑走路を教えてくれます。その滑走路を選んでください。このレッスンでは、パイン フィールドには風がまったく吹いていません。つまり、どの滑走路に、どの向きで着陸するかを自由に選択できるのです。与えられた選択肢から、私なら迷わず、長い滑走路に着陸するでしょう。つまり、34L/16R です。あなたも、そうしてください。無理をせず、楽に着陸できるほうを選びましょう。
緊急着陸
パイン フィールドに緊急着陸することが決まったので、それに必要なテクニックについてちょっと話しましょう。緊急着陸プロセスにおける最も重要なことはただ 1 つ、空港を滑空距離の範囲内に留めることです。当然、空港の上空から円を描くように降下し、最終的には、着陸を選択した滑走路のダウンウィンド レグに乗らなくてはなりません。長方形のトラフィック パターンを少々変更して飛行できるのであれば、エンジンが故障した状態でストレート インのアプローチを試みるのは避けるべきでしょう (図 3-10)。
なぜなら、長方形のトラフィック パターンに沿って飛ぶ方が、航空機の滑空距離の計算を誤った場合に、それを修正する選択肢が多くなるからです。長いファイナル アプローチを飛行する場合は、滑走路と平行に飛行してからベースおよびファイナルへと旋回する場合に比べ、うまく滑空できているかどうかの判断がきわめて難しくなります。また、図 3-11 のように、長方形のパターンの形状を変更して、滑走路にたどり着くようにすることはできます。 しかし、長いファイナル アプローチを滑空している間に滑空距離を変えるのは、ずっと難しい作業です。
空港の中心に向かってまっすぐ滑空しているので、滑走路の上空に来たら 20 ～ 30 度のバンク角で左旋回を開始します。パイロットは機体の左側に座っていることが多いので、空港上空で左に旋回すれば、降下中も空港がよく見えます。これは、螺旋降下と言われる方法です。ここでの目標は、降下中にバンク角を少しずつ修正しながら、滑走路の中心の上空に留まるようにすることです。これにより、地面に近づく間に、最も望ましい着陸滑走路を選ぶための最適な位置を保つことができます。
ここからは、常に周りを見ながら、計画的に降下しなければなりません。
空港の標高から約 2,000 フィートの高度になったら、緊急着陸に最適な滑走路を決めます。パイン フィールドは海抜 606 フィートに位置しているので、約 2,600 フィート MSL の位置でこの決定を行います。このとき、着陸に適した滑走路のダウンウィンド レグにロール アウトするには、どちらに向かえばよいかを考えてください。風向きを基に滑走路を決めたのなら、その滑走路と平行に、風下に向かって飛行するようにロール アウトします。 このとき、滑走路のセンターラインから約 1/4 ～ 1/2 マイルの距離を飛行するようにしてください (図 3-12)。これで、滑空距離から目的の滑走路が離れてしまわないようにします。
計画が正しければ、今は空港の中央あたりにいて、1,500 ～ 2,000 フィート AGL でダウンウィンドを飛行しています。ここでの目標は、着陸する滑走路の進入端の真横を、約 1,000 フィート AGL で通過することです (図 3-13)。
これまでのレッスンで学習したように、この高度より低すぎる場合や高すぎる場合は、トラフィック パターンの形状を変更して、滑走路へ滑空できるようにします。 この部分を飛行するときは、キーボードまたはジョイスティックのハット スイッチを使用して、常に滑走路の位置を確認してください。遅くとも、滑走路が翼の左 45 度に見える地点に来たらベース レグに旋回するように計画します。一般的に、エンジンが使えない状態で着陸するときは、高度が低すぎるよりも、少し高い方がよいとされています。エンジンが休暇に行ってしまったとき、高度を下げるのはいつでもできますが、上げるのは非常に困難だからです。ダウンウィンドの進入端が真横に来る地点から、ベース レグとファイナル アプローチの部分をどう飛行するかによって、滑走路までうまく滑空できるかどうかが決まります。滑空距離を計算して飛行経路を修正する能力を磨くには、練習と経験あるのみです。
また、ベース レグを飛行しているときが、以下の “緊急着陸” チェックリストの項目を確認するには最適のタイミングです。
基本/緊急着陸チェックリスト
- 対気速度: 115 ノット (フレアの直前まで)
- 混合気: アイドル カットオフ
- 燃料遮断バルブ: OFF
- イグニッション スイッチ: OFF
- フラップ: 必要に応じて
- 着陸装置: 下げる
- マスター スイッチ: OFF
- ドア: 着地前にラッチを外す
それぞれの項目について簡単に説明しておきましょう。
- 航空機の滑空能力を最大にする必要がなくなる地点に到達するまでは、115 ノットを維持します。ほとんどの場合は、着陸フレアの直前が、その地点になります。
- 着陸前に、混合気の設定はアイドル カットオフ (全閉) にします。燃料が漏れたり、予期せず突然エンジンが再始動したりするのを防ぐための処置です。
- 着地または衝撃によって生じる燃料漏れを防ぐために、燃料遮断バルブは OFF に設定します。
- 同様に、イグニッション スイッチも OFF に設定します。特に、エンジンが予期せず再始動してしまうことのないようにするためです。
- フラップは必要に応じて使用します。覚えていますね。空港以外の場所に着陸する場合は、着地速度を下げるために、(可能であれば) フル フラップの状態で着地するようにします。
- 着陸装置は着陸前に下げてください。ただし、水上またはそれに準じる場所に降りる場合は、着陸装置を上げたまま着陸する場合もあります。 着水時に航空機の機首が水に突っ込んでしまわないようにするためです。
- 最後から 2 番目の項目は、マスター スイッチをオフにすることです。墜落後に火災を引き起こす可能性のある発火源を、最小限にするための処置です。このスイッチを最後にオフにする理由は、バロン 58 のような航空機ではフラップや着陸装置を下げるのに電気を使用するためです。
- 最後に、航空機のドアを少し開けておきます。これは、着地の衝撃が大きくてドアが開かなくなってしまうことを回避するための処置です。航空機から脱出しなければならない場合に、脱出しやすくするのです。
このレッスンの目的は、滑空の手順の訓練です。したがって、フライト中のエンジン故障のチェックリストの確認は私が行います。正しい滑空速度を維持することと、滑走路からの滑空距離内に留まることに集中してください。
飛行中のエンジン故障に対処する方法の基本講義は以上です。上達するまで、このレッスンを何度も繰り返してください。 正直なところ、バロン 58 のエンジンが 2 つ故障した事態に対処するのは、たとえば、セスナ 172SPの場合よりもずっと難しいものです。バロン 58 の飛行速度はセスナ 172 よりもやや速く、降下する速度も速いからです。にもかかわらず、バロン 58 で無事にパイン フィールドに着陸できたなら、同じ状況であれば、あなたはほとんどの単発機を着陸させることができるでしょう。ここで説明した原則は一般的なものではありますが、同様のタイプの航空機の大半に応用できることがわかるでしょう。
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