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人力飛行機の試験飛行におけるインシデントおよび対策 20th sss

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人力飛行機の試験飛行におけるインシデントおよび対策 20th sss

  1. 1. 人力飛行機の試験飛行におけるイ ンシデントおよび対策 第20回スカイスポーツシンポジウム 大阪府立大学堺・風車の会 深見祐士 後援:アクティブギャルズファミリー
  2. 2. 流れ • 経緯「安全対策に対する気運」 • 安全対策の必要要素 • インシデントの分類(概要) • インシデントの分類(詳細と対策) • 参考文献、ウェブページ
  3. 3. 経緯「安全対策に対する気運」 ①近年、人力飛行機の運用の安全対策に対す る気運、意識が高まりつつある。  鳥人間コンテストの審査における安全の意識の強化  ソーシャルメディアの普及と試験飛行映像のチーム間の共有 ②試験飛行の危険性が高まりつつある。  情報共有が盛んになり、容易に定常飛行できるレベルの設計技術が普及  単一の滑走路を共同利用の増加(使用できる滑走路の減少、試験飛行を 実施するチームの増加)  タイムトライアル部門により機体が高速化(機速10m/s以上が当たり前)
  4. 4. 安全対策の必要要素 試験飛行を能うレベルの機体(強度、システ ムの信頼性) 計画:定められた機体の調整、パイロットの練 習の手順(事前の協議) 技術、経験の蓄積が必要 各人員の連携と行動「声を出せ!」 インシデントと対策方法を知っておく 参加メンバー全員の安全意識 意識教育 知識として共有可能、安全意識に繋がる。 安全対策の共有にもっとも効率的
  5. 5. インシデントの分類 試験飛行におけるインシデントは4つに分類さ れる ① 設計、製作ミス・・・「飛行に能わない機体」 ② グランドクルーのミス ③ パイロットの操縦ミス ④ 風の判断ミス・・・「飛行に能わない環境」
  6. 6. ①設計、製作ミス ●飛行中の主桁破損 原因:強度不足、十分な強度試験の未実施 対策:1.3G以上の強度試験 の実施、および設計へのフィ ードバック
  7. 7. ①設計、製作ミス ●接合部の破損(※主翼、胴体接合部) 原因:不十分な接合強度、接着強度 対策:荷重試験、フェイルセーフとしての結束バンド
  8. 8. ①設計、製作ミス • 操縦トラブル(サーボ制御、ワイヤーリンケージ) 原因:信頼性の不足 サーボ制御:配線、電池切れ、外的環境 ワイヤー:リンク部・接合部、ワイヤー脱落、干渉 対策:事前の操舵試験、信頼性重視の設計
  9. 9. ②グランドクルーのミス グランドクルーの役割 • 機体の待機、発進、着地時の機体の保持、バランス確保 • パイロット、お互いのグランドクルーへの指示 • 試験飛行の振り返り用の記録、撮影 スターター、 ストッパー指示出し書記カメラ パイロットを除くチーム全員が役割を果たす。 →一人の安全意識の欠如がインシデントとなる。
  10. 10. ②グランドクルーのミス グランドクルーの配置(堺・風車の会の例)
  11. 11. ②グランドクルーのミス ●浮上時に胴体スターターがテールを保持した まま • 急なピッチアップによる失速 対策:機体の特性、車輪の音などから浮くタイミングを見計らっ て胴体スターターは離脱する
  12. 12. ②グランドクルーのミス ●機体が滑走路からそれる。 滑走路外の凹みに侵入し破損 対策①:事前の滑走テスト 対策②:胴体スターターは機体から離脱するまで真っ直ぐ押す 対策③:胴体スターターが離脱後もストップに入れる人員を配置
  13. 13. ②グランドクルーのミス ●グランドクルーと機体の接触 主翼、主翼のワイヤー、プロペラ、 特に死角になる垂直尾翼が多い 対策①:進入禁止区域設定(例:プロペラ前方、主翼下) 対策②:機体と自分の位置関係を常に意識するよう喚起 主翼 プロペラ ワイヤー 垂直尾翼(下)
  14. 14. ②グランドクルーのミス 機体との接触実例 主翼ワイヤーとの接触主翼と接触 主翼と接触その2 垂直尾翼と接触
  15. 15. ②グランドクルーのミス ●発進時に翼バランスが悪い 安定した発進、離陸ができない。最悪、スパ イラルに陥る。 対策:左右の翼スターターがバランスを保つように連携、外部 から指示
  16. 16. ②グランドクルーのミス ●着地、飛行時に片方の翼紐を引きすぎ 機体が急にヨー、ロールして危険な着地、墜落 対策①:飛行中は翼紐を引かない(特に高速機) 対策②:翼ストッパーは無理に片方の翼紐を引かないように注意
  17. 17. ③パイロットの操縦ミス パイロットは、ラダー、エレベータ、プロペラ回転 数、(エルロン、スポイラ…)を駆使して機体の 姿勢、高度を調整する。 誤操舵、風への対応不備、PIOなどがイン シデントとなる。
  18. 18. ③パイロットの操縦ミス ●風に流され、滑走路から大きくそれる。誤操舵。 原因 • 機体の特性の認識が薄い(どれだけ操舵したらどれだけ効くか) • パイロットが対応できないレベルでの風(④風の判断にて詳しく) • パイロットが体力を過信(操縦に集中できなくなる) 対策:初期は風向風速制限 距離、高度制限
  19. 19. ③パイロットの操縦ミス Oscillation:振動、変動 ●ピッチ、ヨーのPIO(Pilot Induced Oscillation) PIO・・・機体の挙動を安定させようとして、逆方向に発 散する方向に操舵してしまう現象。 原因:入力とその反応速度が認識が甘い。 ピッチ方向(エレベータ操縦、回転数)、ヨー方 向(ラダー操縦)両方で生じる 対策:PIOという現象の理解、反応速度の認識 初期は一方の操縦に集中させる 参考:第7回SSS,「人力飛行機におけるPIOに関する考察」坂本、吉川、etc..
  20. 20. ③パイロットの操縦ミス ●ピッチ、ヨーのPIO(Pilot Induced Oscillation) ラダー操縦のPIO エレベータ操縦のPIO
  21. 21. ④風の判断ミス 「大型、軽量、低速」である人力飛行機は風 の影響を強く受ける。 ・・・風の判断は慎重にしなければならない 風の状況がパイロットが安全に飛行出来るレベ ルを超過している場合で飛ばすことを「風の 判断ミス」とする。
  22. 22. ④風の判断ミス ●強風時、横風時のフライト <初期段階> パイロットの操縦技術、機体の調整が充分でない初 期段階は風に対して判断基準を設ける 例:正対を含め1時~11時方向、最大1.5m/s以内。 <試験飛行後半> 練習、調整も佳境で慣れてくると、 気のゆるみで強風時に飛ばしかねない。
  23. 23. ④風の判断ミス ●滑走路上でのホットスポット 各滑走路特有の風の吹き込み箇所 周囲の建物、木々の開きが原因 対策:滑走路上のホットスポットの位置 を事前に把握、もしくは飛行ルートか ら外す。 木々開き木々 南紀白浜空港旧滑走路
  24. 24. ④風の判断ミス 白浜空港のホットスポット 下手な例うまい例
  25. 25. 参考 試験飛行、鳥人間コンテストでの安全対策手法 はWeb上で多数公開されている。 発表者HP、前刷り参考文献をご参照ください。 aero_iki HPA

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