旅客機の翼が凍りつくとどうなってしまうの?

旅客機に乗っていると実感がなく、想像もできませんが、旅客機の巡航高度となる1万m上空は、マイナス50~55度Cの極寒の世界です。もし飛行中の旅客機の窓をあけて、外に顔を出すことができたとしたら、寒いどころの話ではありません。

そうなると、そんな寒いところを飛んでいるのに、なぜ飛行機は凍って動かなくならないのかと不思議になってきます。

実は、単に寒いだけでは、機体が凍りつくことはないのです。物が凍りつくには水分が必要なので、寒くても乾燥していれば氷はつきません。

旅客機に氷が張りつく原因となるのは、水分を含んでいる雲や霧です。

たとえば雲のなかを飛行しているときに外気温10度C以下になると、主翼や尾翼、各空気取入口などに着氷するおそれが出てきます。主翼に氷が張りつくと、翼の表面に沿って流れる空気が剥がれやすくなり、気流が乱れて揚力が得にくくなり、失速しやすくなります。

また、ジェットエンジンの空気吸入ロの周囲に着氷した場合も危険で、氷がエンジンのなかに吸いこまれると圧縮機を破損させたり、エンジントラブルの原因となります。

では、この厄介な氷に、旅客機はどのように対処しているのでしょうか。

旅客機には、着氷を防ぐための「防氷装置」が備えられています。

代表的なのは、大型ジェット機の主翼の前縁部分についている「ブリード・エア」です。機体のなかで最も着氷しやすいのが主翼前縁なので、こういう装置がついています。この内部にダクトが通されており、パイロットがコックピット内にある「防氷スイッチ」をオンにすると、エンジンから高温の空気がダクトに流れこむしくみになっています。こうすると、主翼前縁の表面が熱くなり、雪や氷がついてもすぐ溶けてしまうのです。

防氷装置はコックピットの窓にもついています。こちらの装置には電熱ヒーターが組みこまれています。コックピットの窓は、内側と外側の2枚のガラスを張り合わせてつくられているのですが、2枚のあいだにヒーターの膜(電流が流れる皮膜)が張られており、ここに電流を流すことで氷が張りつくのを防いでいるのです。

ところで、こうした防氷装置は、ジャンボ機やボーイング「777」型機などの大型旅客機の尾翼にはついていません。尾翼は機体の姿勢を安定させるための重要な翼であり、方向舵や昇降舵などの可動翼が凍りついて動かなくなったりしたら一大事です。

その尾翼に防氷装置がないというのは不思議ですが、ジャンボや「777」のフライトテストの歴史においては、尾翼に着氷したことが一度もないのです。

不要なものをつければ、機体重量を増やすだけなので、尾翼には防氷装置は必要ないと結論づけられているのです。

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