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航空安全とは、航空におけるリスク管理の研究と実践のことです。これには、研究、航空関係者の訓練、乗客と一般市民の保護、より安全な航空機と航空インフラの設計を通じて、航空事故やインシデントを防止することが含まれます。航空業界は、飛行のあらゆる側面におけるリスクを軽減するために、厳格な規制と監督を受けています。 [ 1 ]乱気流、雷雨、着氷、視界不良などの悪天候も、航空安全の結果に大きく影響する要因として認識されています。[ 2 ]
航空保安は、意図しない事故ではなく、航空旅行者、航空機、インフラを意図的な危害や混乱から保護することに重点を置いている。[ 3 ]
航空は今日、かつてないほど安全になっている。現代の民間航空の事故率は、1600万回のフライトにつき約1件の死亡事故であり、過去の数字よりもはるかに低い。[ 2 ]
1903年12月14日、ライト兄弟はノースカロライナ州のビッグキルデビルヒルの斜面から動力飛行機の試験飛行を行った。離陸後、飛行機は地面から約15フィート上昇したが失速し、砂地に墜落した。[ 5 ]わずか3日後の1903年12月17日、ウィルバーの兄であるオービル・ライトは、世界で初めて動力飛行、持続飛行、制御飛行を行った重航空機の飛行に成功した。12月14日の試験飛行の失敗は航空史においてほとんど忘れ去られることになるが、歴史上最も初期の航空事故の一つとして記録されている。
航空旅行の初期の頃は、事故は非常に頻繁に発生していました。1928年と1929年には、全体の事故率は飛行距離100万マイル（160万キロメートル）あたり約1件でした。[ 6 ]今日の航空業界では、この事故率は年間約7,000件の死亡事故に相当します。
2002年から2011年までの10年間で、世界全体で100万回のフライトあたり0.6件の死亡事故が発生し、100万飛行時間あたり0.4件、100万回のフライトあたり22.0人の死亡者、または100万飛行時間あたり12.7人の死亡者が出た。[ 7 ]
1970年には3億1000万人だった航空輸送は、2016年には36億9600万人にまで増加し、米国が8億2300万人、中国が4億8800万人と、その増加を牽引した。[ 8 ] 2016年には、14人以上の乗客を乗せた民間航空機が19件の死亡事故を起こした。これらの事故により325人が死亡したが、これは2015年の16件、2013年の265人に次いで、史上2番目に安全な年となった。[ 9 ] 5.7トンを超える航空機については、世界中で3490万回の出発があり、75件の事故が発生し、そのうち7件が死亡事故で182人が死亡した。これは2013年以来最低で 、出発100万回あたり5.21人の死亡者数となった。[ 10 ]
2017年には、旅客機の死亡事故が10件発生し、乗客44名と地上の35名が死亡しました。これは、死亡事故の件数と死亡者数の両方において、商業航空史上最も安全な年となりました。[ 11 ] 2019年までに、100万フライトあたりの死亡事故は1970年以来12分の1に減少し、6.35から0.51に、1兆旅客キロ（RPK）あたりの死亡者数は81分の1に減少し、3,218から40になりました。[ 12 ]
滑走路の安全が事故の36％を占め、地上の安全が18％、飛行中の制御不能が16％を占めている。[ 10 ]
飛行中の制御不能は死亡事故の35％を占め、制御された飛行による地形への衝突は21％、滑走路逸脱は17％、システムまたはコンポーネントの故障は6％、滑走路外への着陸は5％、異常な滑走路接触は4％、火災は2％である。[ 3 ]
安全性の向上は、航空機の設計プロセス、エンジニアリング、メンテナンスの改善、航行補助装置の進化、そして安全プロトコルと手順の改善によるものである。
特定の移動手段における死亡リスクを測定する主な方法は 3 つあります。(1) 10 億回の通常の移動あたりの死亡者数、(2) 10 億時間の移動あたりの死亡者数、(3) 10 億キロメートルの移動あたりの死亡者数。以下の表は、英国 (1990 ～ 2000 年) のこれらの統計を示しており、[ 13 ]付録として掲載されています。(航空安全には空港への移動は含まれないことに注意してください。) [ 14 ]
最初の2つの統計は、それぞれの交通手段による典型的な移動に基づいて算出されているため、「A地点からB地点へ」という特定の移動における、異なる交通手段に関連するリスクを直接比較するために使用することはできません。例えば、これらの統計は、ロサンゼルスからニューヨークへの典型的なフライトは、自宅からオフィスへの典型的な自動車移動よりもリスクが高いことを示唆しています。しかし、ロサンゼルスからニューヨークへの自動車移動は典型的なものではありません。その旅は、数十回の典型的な自動車移動に匹敵する長さであり、したがって、関連するリスクも大きくなります。移動に要する時間が大幅に長くなるため、自動車での移動に伴う全体的なリスクは、同じ旅を航空機で行う場合よりも高くなります。たとえ自動車移動の1時間あたりのリスクが、航空機での移動の1時間あたりのリスクよりも低いとしてもです。
長距離都市間移動に伴うリスクに関して、最も適切な統計指標は3番目の「10億キロメートルあたりの死亡者数」である。しかし、航空機を利用することで、本来なら不便な移動が可能になるような状況では、この統計指標の信頼性は低下する可能性がある。
航空業界の保険会社は、死亡者数/飛行回数の統計に基づいて計算を行うが、航空業界自体は一般的にプレスリリースで死亡者数/キロメートルの統計を使用している。 [ 20 ]
1997年以降、航空事故による死亡者数は飛行距離20億人マイルあたり1人以下であり、移動距離で測ると最も安全な交通手段の1つである。[ 21 ]
エコノミスト誌は、移動距離で見ると航空旅行の方が安全だが、列車は飛行機と同じくらい安全だと指摘している。 [ 22 ]また、自動車は移動時間あたりの死亡事故の危険性が4倍高く、自動車と列車はそれぞれ旅行回数で見ると飛行機より3倍と6倍安全だと指摘している。 [ 22 ]
上記の数値は、日常的な交通手段の領域における視点を提供することを目的としているため、航空旅行には、一般向けに商業的に提供されている標準的な民間旅客航空のみが含まれます。軍用機および特殊用途機は除外されます。
1990年から2015年の間に、米国では通勤タクシーとエアタクシーの事故が1874件発生し、そのうち454件（ 24％）が死亡事故で、1296人が死亡した。アラスカ州だけで674件（36％）の事故と279人（22％）の死亡者が出た。[ 23 ]
2000年から2010年までの米国の民間航空機における乗客マイル当たりの死亡者数は、100億乗客マイル当たり約0.2人であった。[ 24 ] [ 25 ]運転の場合、2000年の死亡率は100億車両マイル当たり150人で、民間航空機での飛行の750倍であった。
2009年2月のコルガン航空3407便墜落事故から2018年4月のサウスウエスト航空1380便の壊滅的なエンジン故障まで、9年以上にわたり、米国の大型定期商業航空会社で死亡事故は発生していなかった。 [ 26 ]
安全のもう1つの側面は、意図的な危害や財産の損害からの保護であり、セキュリティとも呼ばれる。[ 27 ]
2001年のテロ攻撃は事故としてカウントされていません。[ 28 ]しかし、たとえ事故としてカウントされたとしても、10億人マイルあたり約1人の死亡者が増えることになります。2か月後、アメリカン航空587便がニューヨーク市で墜落し、地上の5人を含む265人が死亡し、2001年の死亡率が非常に高くなりました。それでも、その年の死亡率（ここでは10億人マイルあたり約4人と推定）は、移動距離で測定すると、他のいくつかの交通手段と比較して安全です。[ 29 ] [ 30 ]
最初の航空機用電気または電子機器アビオニクスシステムは、1914年6月に実証されたローレンス・スペリーのオートパイロットでした。 [ 31 ] 大陸横断航空路システムのビーコンチェーンは、航空郵便飛行を誘導するために1923年に商務省によって構築されました。[ 31 ]
ジャイロコプターは、失速やスピン事故を回避するためにフアン・デ・ラ・シエルバによって開発され、そのためにヘリコプターで使用されるサイクリック制御とコレクティブ制御が発明されました。[ 31 ] [ 32 ]ジャイロコプターの初飛行は1923年6月9日でした。[ 33 ]
1920年代には、アメリカ合衆国で民間航空を規制するための最初の法律が制定されました。特に1926年の航空商務法は、パイロットと航空機の検査と免許取得、事故の適切な調査、安全規則と航行援助施設の設置を義務付け、アメリカ合衆国商務省航空局の下で施行されました。
1920年代から1930年代にかけて、イギリスとヨーロッパに空中灯台のネットワークが構築されました。 [ 34 ]無指向性ビーコン（NDB）、VHF全方向無線標識（VOR）、距離測定装置（DME） などの無線航法援助装置の出現により、灯台の使用は減少しました。イギリスで最後に稼働している空中灯台は、クランウェル空軍基地のRAFカレッジ本館のドームの頂上にあります。
1920年代後半に米国で導入された最初の航空航法補助装置の一つは、悪天候時や夜間の着陸をパイロットが容易に行えるよう支援する飛行場照明でした。1930年代には、この装置を基に精密進入経路指示器（PAPI）が開発され、パイロットに飛行場への降下角度を示すようになりました。これは後に国際民間航空機関（ICAO）の基準によって国際的に採用されるようになりました。
ジミー・ドゥーリトルは計器飛行資格を取得し、1929年9月に初の「目視飛行」を行った。 1931年3月、ノートルダム大学フットボールチームのコーチ、クヌート・ロックニーを乗せたトランスコンチネンタル・アンド・ウェスタン航空のフォッカーF-10型機 の木製翼の破損事故は、全金属製機体の必要性を示し、より正式な事故調査システムの導入につながった。
1933年9月4日、ダグラスDC-1の試験飛行が、離陸滑走中に2基のエンジンのうち1基を停止した状態で実施され、8,000フィート（2,438メートル）まで上昇し、飛行を完了し、双発機のエンジンの安全性を証明した。 ライトよりも広い範囲をカバーし、天候の影響を受けない無線航法援助が、1930年代に初めて使用された。例えば、オーストラリアのエアラジオ局は、ライトビーコンと改良型ローレンツビーム送信機（現代の計器着陸システム（ILS）の前身であるドイツのブラインド着陸装置）を使用して輸送機を誘導した。[ 31 ] ILSは、1938年にペンシルベニア州ピッツバーグ で吹雪の中着陸する定期便で初めて使用され、ILSの一種が1949年にICAOによって国際的に採用された。
第二次世界大戦中、水上飛行機を悩ませていた波や浮遊物などの危険物を避けるために、世界中で硬質滑走路が建設された。[ 31 ]
米国で開発され、第二次世界大戦中に導入されたLORANは、船員の信頼性の低い羅針盤や天体航法に取って代わり、全地球測位システム（GPS）に取って代わられるまで存続した。[ 31 ]
第二次世界大戦中にレーダーが開発されると、民間航空の着陸支援装置として地上管制進入（GCA）システムとして導入され、その後1950年代には航空交通管制を支援する空港監視レーダーとして利用されるようになった。
地上設置型の気象レーダーシステムの多くは、激しい乱気流を伴う雷雨などの降水域を検知することができる。
最新のハネウェル・インテュビュー気象システムは、最大300マイル（480km ）離れた場所の気象パターンを視覚化します。
1948年に距離測定装置（DME）が登場し、1960年代にはVHF全方向無線標識（VOR）局が主要な航路航法手段となり、低周波無線標識や無指向性ビーコン（NDB）に取って代わりました。地上のVOR局はDME送信機と併設されていることが多く、パイロットは局までの方位と距離を把握することができました。[ 35 ]
ジェット旅客機の進化を明確にするため、エアバスはそれらを4つの世代に分類した。
死亡事故率は、第1世代の100万フライトあたり3.0から、次の世代では0.9、第3世代では0.3、最後の世代では0.1に低下しました。[ 3 ]しかし、 F28、MD-11、コンコルド、A310 など、さまざまな状況や設計上の決定により、平均よりも高い機体損失率を持つ航空機もあります。ボーイングの「商用ジェット機事故の統計概要 1959～2024」によると、F28の機体損失率は100万フライトあたり4.62です。[ 36 ]これは、損失率がそれぞれ1.78と1.45である737-100/200やDC-9など、同時代の類似航空機よりもかなり高い値です。[ 36 ]同様に、A310 と MD-11 は異常に高い機体損失率を示しており、A310 は最も高い致命的な機体損失率、MD-11 はすべてのワイドボディ商用旅客機の中で最も高い全体的な損失率を示しています。1959～2003 年版では、コンコルドは飛行回数が少ないため、100 万飛行あたり 11.36 機体損失率と記載されています。[ 37 ]その結果、損失率は DC-8 と 707 (同版ではそれぞれ 9.15 と 5.82 の損失率) の両方よりも高くなっています。[ 37 ]損失率の高い航空機には、根本的な設計上の欠陥があることがよくあります。F28 は着氷に対する感受性が高いことが知られており、エア オンタリオ 1363 便[ 38 ]やUSAir 405 便 など、数多くの事故につながっています。[ 39 ]同様に、MD-11 は安定性設計が緩かったため、フェデックス エクスプレス 80 便やルフトハンザ カーゴ 8460 便など、発生した多数の着陸事故の一因となった可能性がある。コンコルドはタイヤの故障に弱いことがよく知られており、運用中に最大 57 回の故障が発生し、そのうち 32 回の破裂で機体構造、油圧システム、またはエンジンに損傷が生じた。[ 40 ]
広域補強システム（WAAS）の登場により、衛星航法は高度測定だけでなく測位にも十分な精度を持つようになり、計器進入や航路航法にもますます利用されるようになっている。しかし、GPS衛星群は単一障害点であるため、バックアップとして機上慣性航法システム（INS）または地上航法援助施設が依然として必要となる。
2017年、ロックウェル・コリンズは、システム開発よりも認証の方がコストがかかるようになったと報告した。これは、過去数年間はエンジニアリングが75%、認証が25%だったのにである。[ 41 ] 認証機関間の世界的な調和を求め、重複したエンジニアリングと認証テストを避けるとともに、他機関の承認と検証を認めるようにしている。[ 42 ]
機器の安全性に関する懸念から航空機の全機種が運航停止となるのは異例だが、過去には、金属疲労と機体破損による複数回の墜落事故の後、1954年にデ・ハビランド・コメット、エンジン故障によるアメリカン航空191便の墜落事故の後、1979年にマクドネル・ダグラスDC-10、バッテリー問題の後、2013年にボーイング787ドリームライナー、そして飛行制御システムに起因すると暫定的に考えられた2回の墜落事故の後、 2019年にボーイング737 MAXが運航停止となったことがある。
航空当局の承認なしに製造された部品は「未承認」と呼ばれます。未承認部品には、品質の劣る偽造品、使用期限を超えて使用されたもの、以前承認されたものの適切にサービスに戻されなかったもの、不正なラベルが付いたもの、当局の許可なしに販売された生産過剰品、追跡不可能なものなどが含まれます。[ 43 ]未承認の欠陥部品は、数百件の事故や墜落事故を引き起こしており、中には死亡事故もあり、2010年から2016年の間に約24件の墜落事故が発生しています。[ 44 ] [ 45 ]
異物混入（FOD）には、製造/修理中に航空機構造内に残された物、滑走路上の破片、飛行中に遭遇する固体（雹や塵など）が含まれます。このような物は、エンジンや航空機の他の部品を損傷する可能性があります。2000年には、エールフランス4590便が、離陸したコンチネンタル航空のDC-10から落下した部品に衝突して墜落しました。[ 46 ]
パイロットが印刷された文書（マニュアル、地図など）によって誤った情報を得たり、（操縦席または地上の）計器や指示器の不具合に反応したり、[ 47 ] [ 48 ]または飛行管制や地上管制からの不正確な指示や情報に従ったりすると、状況認識を失ったり、ミスを犯したりして、事故やニアミスが発生する可能性があります。[ 49 ] [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]ニュージーランド航空901便の墜落は、誤った座標を受信して解釈した結果、パイロットが意図せず山に突っ込んでしまったことが原因でした。
ボーイング社の調査によると、旅客機は平均して年に2回落雷に見舞われており、航空機は通常の落雷には損傷を受けずに耐えられるという。
1999年にグライダーが破壊されるまで、より強力な正極性雷の危険性は理解されていませんでした。 [ 53 ]その後、1963年のパンアメリカン航空214便の墜落は正極性雷が原因だった可能性があると示唆されています。当時、航空機はそのような落雷の存在が知られていなかったため、そのような落雷に耐えられるように設計されていませんでした。グライダー墜落当時米国で有効だった1985年の基準、諮問通達AC 20-53A [ 53 ]は、2006年に諮問通達AC 20-53Bに置き換えられました。[ 54 ]しかし、正極性雷に対する適切な保護が組み込まれていたかどうかは不明です。[ 55 ] [ 56 ]
従来の金属製の航空機に対する典型的な落雷の影響はよく理解されており、航空機への落雷による深刻な損傷はまれである。炭素繊維強化ポリマー製の外装と翼を持つボーイング787ドリームライナーのような現代の旅客機は、落雷試験中に損傷を受けないことが実証されている。[ 57 ]
氷や雪は航空機事故の大きな要因となり得る。2005年には、サウスウエスト航空1248便が大雪の中着陸後、滑走路の端から逸脱し、地上にいた子供1人が死亡した。
わずかな着氷や粗い霜でも、翼が十分な揚力を発生させる能力を大きく損なう可能性があるため、離陸前に翼や尾部に氷、雪、霜が付着していることを規制で禁止しています。[ 58 ] 1982年のエア・フロリダ90便は、翼に氷や雪が付着していたことが原因で離陸時に墜落しました。
飛行中に氷が蓄積すると、 1994年のアメリカン・イーグル4184便と1997年のコメア3272便の操縦不能と墜落事故が示すように、壊滅的な事態を招く可能性がある。どちらの航空機も直線翼のターボプロップ旅客機であり、後退翼のジェット旅客機よりも飛行中に氷が蓄積しやすい傾向がある。[ 59 ]
航空会社や空港は、天候が着氷状態を伴う場合はいつでも、離陸前に航空機が適切に除氷されていることを確認します。現代の旅客機は、ジェットエンジンからの加熱された空気を翼の前縁や吸気口に通すか[60]、低速機の場合は膨張して蓄積した氷を剥がす膨張式ゴム「ブーツ」を使用することで、翼、エンジン、尾部（尾翼）への氷の蓄積を防ぐように設計されています。
航空会社の飛行計画では、航空会社の運航管理事務所が飛行ルート沿いの天候の推移を監視し、パイロットが飛行中の最悪の着氷状態を回避できるようにする必要があります。航空機には、状況が深刻になる前に、予期せぬ着氷域から離れるようパイロットに警告するために、着氷探知機を装備することもできます。 [ 61 ]現代の飛行機やヘリコプターのピトー管には、「ピトー加熱」機能が備わっており、ピトー管が凍結して誤った読み取り値を示すことによって発生したエールフランス447便のような事故を防いでいます。
ウィンドシアとは、大気中の比較的短い距離における風速や風向の変化のことです。マイクロバーストとは、雷雨の際に発生する局所的な下降気流の柱のことです。これらはどちらも航空事故を引き起こす可能性のある気象上の脅威です。[ 62 ]
雷雨からの強いアウトフローは、地上のすぐ上の三次元風速の急激な変化を引き起こします。最初は、このアウトフローによって向かい風が発生し、対気速度が増加します。通常、パイロットは風のシアに気付かない場合はエンジンの出力を下げます。航空機がダウンフローの領域に入ると、局所的な向かい風が弱まり、航空機の対気速度が低下し、降下率が上昇します。その後、航空機がダウンフローの反対側を通過すると、向かい風は追い風に変わり、翼によって発生する揚力が減少し、航空機は低出力、低速で降下します。航空機が地面に接触する前に回復するには低すぎる場合、これは事故につながる可能性があります。1964年から1985年の間に、米国では風のシアが直接原因または寄与した主要な民間輸送機の事故が26件発生し、620人が死亡、200人が負傷しました。[ 63 ]
エンジンが機能しなくなる原因としては、燃料不足（例：ブリティッシュ・エアウェイズ38便）、燃料切れ（例：エア・カナダ143便）、異物による損傷（例：USエアウェイズ1549便）、金属疲労による機械的故障（例：ケグワース航空機事故、エルアル航空1862便、チャイナエアライン358便）、不適切な整備による機械的故障（例：アメリカン航空191便）、エンジンの製造上の欠陥による機械的故障（例：カンタス航空32便、ユナイテッド航空232便、デルタ航空1288便）、パイロットのミス（例：ピナクル航空3701便）などが挙げられます。
多発機の場合、1基のエンジンが故障すると、通常は予防着陸が行われます。例えば、目的地まで飛行を続ける代わりに、代替空港に着陸するなどです。しかし、2基目のエンジンが故障した場合（例： USエアウェイズ1549便）、あるいはエンジンの非封じ込め故障によって他の航空機システムが損傷した場合（例：ユナイテッド航空232便）は、緊急着陸が不可能であれば、墜落事故につながる可能性があります。
金属疲労による航空機構造の破損例としては、デ・ハビランド・コメットの事故（1950年代）やアロハ航空243便の事故（1988年）などが挙げられる。不適切な修理手順も構造的破損の原因となり、日本航空123便の事故（1985年）やチャイナエアライン611便の事故（2002年）などが挙げられる。現在ではこの問題への理解が深まり、厳格な検査手順や非破壊検査手順が導入されている。
複合材料は、樹脂マトリックスに埋め込まれた繊維層から構成されています。場合によっては、特に繰り返し応力が加わると、材料の層が互いに剥離（層間剥離）して強度を失います。材料内部で破壊が進行するため、表面には何も現れません。このような材料の破壊を検出するには、計測機器（多くの場合、超音波を用いたもの）を使用する必要があります。1940年代には、ヤコブレフ Yak-9 の機体構造において、合板の層間剥離が発生した事例が複数ありました。
航空機自体の設計上の欠陥は、たとえそれが事故の主な原因ではなかったとしても、事故の原因となる可能性があります。その例として、ライオンエア610便（2018年）とエチオピア航空302便（2019年）が挙げられます。どちらの便も飛行中に制御不能に陥り、墜落しました。原因は、ボーイング737 MAXの操縦性を向上させるために設計された操縦特性増強システム（MCAS）ソフトウェアの設計上の欠陥であることが判明しました。しかし、設計上、1つのセンサーの読み取り値しか使用できなかったため、迎角センサーの不具合により、両機とも飛行中に機首が制御不能に下向きに傾いてしまいました。[ 64 ]
別の例としては、エアラインズPNGフライト1600便（2011年）があり、主にエンジン故障が原因で致命的な不時着事故が発生しました。この故障は、パワーレバーの設計上の欠陥が原因で、パイロットがレバーの設計上の問題により誤ってレバーを逆方向に操作してしまったことが原因であることが判明しました。[ 65 ]
航空機の失速（迎角が大きくなりすぎて翼が十分な揚力を生み出せなくなる状態）は危険であり、パイロットが適切なタイミングで修正を行わないと墜落事故につながる可能性がある。
航空機の速度が失速速度に近づいているときにパイロットに警告する装置には、失速警報ホーン（現在ではほぼすべての動力航空機に標準装備されている）、スティックシェイカー、音声警告などがあります。ほとんどの失速は、パイロットが当時の重量と構成に対して対気速度を遅くしすぎたことが原因です。翼や尾翼に氷や霜が付着すると、失速速度は高くなります。着氷がひどくなるほど失速速度は高くなります。これは、翼上のスムーズな気流がますます困難になるだけでなく、蓄積した氷の重量が増加するためでもあります。
翼型の完全失速によって引き起こされる墜落事故には、以下のようなものがある。
安全規制は、航空機の材料と自動防火システムの要件を規定しています。これらの要件は通常、必要な試験という形で示されます。試験では、材料の可燃性と煙の毒性を測定します。試験に不合格となった場合、それは航空機ではなく、工学研究所の試作機での結果です。
火災とその有毒な煙は事故の原因となってきた。 1983年のエア・カナダ797便の電気火災では乗客46人のうち23人が死亡し、煙が充満した機内からの避難を支援するために床面照明が導入された。1985年には滑走路火災により55人が死亡、うち48人はブリティッシュ・エアツアーズ28M便の事故で、無力化され、その後致命的となった有毒ガスと煙の影響によるもので、生存可能性に関する深刻な懸念が提起された。これは、これまで詳細に研究されていなかった点である。火災が機体に急速に燃え広がったことと機体の構造が乗客の避難を妨げ、前方のギャレーエリアなどが脱出する乗客のボトルネックとなり、出口のすぐ近くで死亡した人もいた。クランフィールド研究所では、避難経路や客室・座席配置に関する多くの研究が行われ、優れた避難経路とは何かを検証しようと試みられた。その結果、主翼非常口付近の座席配置が義務付けられ、ギャレーエリアの設計に関する避難要件の検討が行われた。煙フードやミスト噴霧システムの使用も検討されたが、いずれも採用されなかった。
1987年、南アフリカ航空295便は、貨物室で発生した飛行中の火災を乗務員が消火できなかったため、インド洋に墜落した。現在、ほとんどの旅客機の貨物室には、貨物室で発生する可能性のある火災に対処するため、自動ハロン消火システムが装備されている。1996年5月、バリュージェット592便は、離陸後数分で前方の貨物室で火災が発生し、フロリダのエバーグレーズに墜落した。乗客乗員110人全員が死亡した。
かつては、緊急着陸前に消火用泡を散布する措置が取られていたが、その効果は限定的であると考えられており、事前の泡散布によって消火能力が低下するという懸念から、米国連邦航空局（FAA）は1987年にその勧告を撤回した。
航空機火災の考えられる原因の 1 つは、断続的な故障を伴う配線の問題です。例えば、絶縁被覆が破損した電線同士が接触したり、水滴がかかったり、短絡したりすることなどが挙げられます。1998年のスイス航空 111便では、機内エンターテイメントの配線でアークが発生し、可燃性のMPET絶縁材に引火したことが原因として注目されました。これらの問題は、航空機が地上にいると検出が困難です。しかし、スペクトラム拡散時間領域反射測定法などの方法により、飛行中の航空機の活線を実際にテストすることが可能です。[ 66 ]
バードストライクとは、鳥と航空機の衝突を指す航空用語である。鳥の誤飲によるエンジン故障や、バードストライクによる操縦席の風防ガラスの破損などが原因で、死亡事故が発生した事例がある。
ジェットエンジンは、特定の重量と数の鳥の吸入に耐え、特定の推力以上の損失を被らないように設計されなければならない。航空機の安全な飛行を危険にさらすことなく吸入できる鳥の重量と数は、エンジンの吸気口面積に関係している。[ 67 ]設計された限界を超えて鳥を吸入することの危険性は、USエアウェイズ1549便がカナダガンに衝突した際に明らかになった。
小型高速機（軍用ジェット戦闘機など）であれ、大型輸送機であれ、鳥の誤飲事故の結果、事故につながるかどうかは、鳥の数と重量、そしてファンブレードのどの部分に衝突するか、あるいは機首部分に衝突するかによって決まります。ブレードの根元付近や機首部分に衝突した場合、通常はコア部分に損傷が生じます。
鳥衝突の危険性が最も高いのは、空港付近での離着陸時、および軍用機、農薬散布機、ヘリコプターなどの低空飛行時です。空港によっては、散弾銃を持った人を配置したり、スピーカーで捕食動物の鳴き声を録音して流したり、鷹匠を雇ったりするなど、積極的な対策を講じています。鳥が食べない有毒な草や、昆虫食の鳥を引き寄せる昆虫を植えることもできます。受動的な対策としては、鳥の群れをその地域に引き寄せるような状況（例えば、埋立地）を避けるなど、適切な土地利用管理を行うことが挙げられます。また、飛行場の草を高く伸ばす（約30センチメートルまで）ことも効果的であることが分かっています。これは、鳥の種類によっては、互いの姿が見えないと着陸しないものもあるためです。
パイロットのミスを含む人的要因は、もう 1 つの潜在的な要因であり、現在、航空事故で最もよく見られる要因です。[ 68 ] [ 69 ]航空の安全性を向上させるために人的要因分析を適用する上での大きな進歩は、第二次世界大戦の頃にポール・フィッツやアルフォンス・シャパニスなどの先駆者によって達成されました。しかし、 1937 年のパイロットチェックリストの開発など、航空の歴史を通じて安全性の進歩がありました。[ 70 ] CRM、つまりクルー リソース マネジメントは、乗務員全員の経験と知識を利用して、1 人の乗務員への依存を避け、パイロットの意思決定を改善する技術です。
パイロットのミスや不適切なコミュニケーションは、航空機の衝突の要因となることが多い。これは空中（1978年パシフィック・サウスウエスト航空182便）（TCAS）または地上（1977年テネリフェ島大惨事）（RAAS）で発生する可能性がある。効果的なコミュニケーションを妨げる要因には、内部要因と外部要因がある。[ 71 ]飛行クルーが状況認識を維持する能力は、航空安全における重要な人的要因である。一般航空パイロット向けの人的要因トレーニングは、シングルパイロットリソース管理トレーニングと呼ばれている。
1972年に発生したイースタン航空401便墜落事故は、パイロットが飛行計器を適切に監視しなかったことが原因である。制御された飛行による地形衝突（CFIT）や、離着陸時のミスは、壊滅的な結果を招く可能性があり、例えば、同じく1972年に発生したプリンエア191便の着陸時の墜落事故も、こうした事故が原因となっている。
国際民間航空機関（ICAO）は、疲労を「睡眠不足または長時間の覚醒、概日リズムの乱れ、または作業負荷によって生じる、精神的または身体的なパフォーマンス能力の低下という生理的状態」と定義しています。[ 72 ]この現象は、パイロットのミスの可能性を著しく高めるため、航空機の乗務員と乗客に大きなリスクをもたらします。[ 73 ]疲労は、「予測不可能な勤務時間、長時間の勤務、概日リズムの乱れ、睡眠不足」のために、パイロットの間で特に蔓延しています。[ 74 ]これらの要因が同時に発生すると、睡眠不足、概日リズムの影響、および「作業時間」による疲労の組み合わせが生じる可能性があります。[ 74 ]規制当局は、さまざまな期間にわたってパイロットが飛行できる時間数を制限することによって、疲労を軽減しようとしています。航空疲労の専門家は、これらの方法が目標を達成できないことが多いと感じています。
まれに、乗務員が仕事中に酩酊したとして逮捕されたり、懲戒処分を受けたりすることがあります。1990年、ノースウエスト航空の乗務員3名が飲酒運転で懲役刑を言い渡されました。2001年、ノースウエスト航空は、飛行後に呼気検査に不合格となったパイロットを解雇しました。2002年7月、アメリカウエスト航空556便のパイロット2名が、飲酒していたため、飛行予定の直前に逮捕されました。パイロットは解雇され、FAAはパイロット免許を取り消しました。[ 75 ]少なくとも1件の、飲酒したパイロットが関与した死亡事故は、 1961年にフィンランドのクヴェブラックスでアエロ航空311便が墜落し、乗員乗客25名全員が死亡した事故です。もう1つの例は、アエロフロート航空821便の墜落事故で、機長の酩酊が事故の一因となり、乗員乗客88名全員が死亡しました。
パイロットによる自殺はまれな事例である。ほとんどの航空乗務員は心理適性検査を受けているが、ごく少数の認可されたパイロットが自殺行為や大量殺人行為を行ったことがある。[ 76 ]
1982年、日本航空350便が東京羽田空港への着陸進入中に墜落し、乗客乗員174名のうち24名が死亡した。公式調査によると、精神疾患を患っていた機長が、滑走路に接近した際に内側エンジンを逆噴射させて自殺を図ったことが判明した。副操縦士は機体が失速して墜落する前に操縦桿を戻す時間がなかった。
1997年、シルクエア185便は巡航高度から突然急降下した。急降下の速度があまりにも速かったため、機体はバラバラになり始め、最終的にスマトラ島のパレンバン近郊に墜落した。3年間の調査の後、インドネシア当局は事故原因を特定できなかったと発表した。しかし、米国国家運輸安全委員会（NTSB）は、機長による意図的な自殺が唯一合理的な説明であると結論付けた。[ 77 ]
1999年のエジプト航空990便の事故では、機長が持ち場を離れている間に副操縦士が故意に大西洋に墜落させたようだ。 [ 78 ]
乗務員の関与は、2014年3月8日に発生したマレーシア航空370便の失踪に関する憶測理論の1つである。[ 79 ]
2015年3月24日、ジャーマンウイングス9525便（エアバスA320-200型機）が、フランス・アルプスのニース北西100キロメートル（62マイル）地点で墜落した。墜落は、航空管制との最後の定期交信から1分後、機体が割り当てられた巡航高度に達した直後から始まった、継続的な降下によるものだった。乗客144名と乗員6名全員が死亡した。墜落は副操縦士のアンドレアス・ルビッツによる意図的な行為だった。ルビッツは雇用主に知らせずに「就労不適格」と宣告されていたにもかかわらず勤務に就き、飛行中に機長を操縦室から締め出した。この事件とルビッツの関与の状況を受けて、カナダ、ニュージーランド、ドイツ、オーストラリアの航空当局は、操縦室に常に2名の認可された担当者がいることを要求する新たな規制を導入した。事故発生から3日後、欧州航空安全機関（EASA）は、航空会社に対し、飛行中は常に少なくとも2名の乗務員（うち少なくとも1名はパイロット）が操縦席にいることを確保するよう、暫定的な勧告を出した。複数の航空会社は、既に同様の方針を自主的に採用していると発表した。
パイロットによる不作為、怠慢、必要な行動をとらないこと、安全手順の意図的な無視、規則の軽視、正当化できない危険行為も、事故やインシデントの原因となっている。
2019年8月22日のスマートウィングスQS-1125便は目的地への緊急着陸に成功したが、機長はエンジン故障後に最も近い代替空港に着陸しなかったことなど、義務付けられた手順に従わなかったとして懲戒処分を受けた。[ 80 ]
危険な人的要因は、パイロットのミスだけにとどまりません。第三者要因には、地上作業員の事故、地上車両と航空機の衝突、整備上の問題などが含まれます。例えば、 1974年のトルコ航空981便では、貨物ドアの適切な閉鎖ができなかったことが原因で航空機が墜落しました。（ただし、貨物ドアのラッチの設計も事故の大きな要因でした。） 1985年の日本航空123便では、以前の損傷の不適切な修理が原因で客室が爆発的に減圧し、垂直尾翼が破壊され、すべての飛行制御を担う4つの油圧システムすべてが損傷しました。
制御された飛行による地形衝突（CFIT）とは、航空機が制御された状態で地形や人工構造物に衝突する事故の一種です。CFIT事故は通常、パイロットの操縦ミスまたは航法システムのエラーによって発生します。ILSの重要エリアを保護しないこともCFIT事故の原因となります。1995年12月、アメリカン航空965便はコロンビアのカリに着陸しようとした際にコースを外れ、コックピットの地形認識警報システム（TAWS）による地形警告にもかかわらず、また警告後にパイロットが必死に高度を上げようとしたにもかかわらず、山腹に衝突しました。乗員の位置認識と航法システムの監視は、CFIT事故の防止に不可欠です。2008年2月現在 4万機以上の航空機に強化型TAWSが搭載され、CFIT事故なしで8億時間以上飛行した。[ 81 ]
CFIT対策ツールのもう1つは、最低安全高度警報（MSAW）システムです。このシステムは、航空機のトランスポンダから送信される高度を監視し、特定のエリアでシステムが定義した最低安全高度と比較します。システムが航空機が最低安全高度よりも低い、またはまもなく低くなる可能性があると判断すると、航空管制官は音響および視覚による警告を受け取り、航空機が低すぎることをパイロットに警告します。[ 82 ]
特定の電子機器の使用は、方位のずれなど航空機の運航を妨げる可能性があるため、部分的または完全に禁止されています。[ 83 ]一部の種類の個人用電子機器の使用は、航空機が高度10,000 フィート (3,000 m)未満、離陸時、または着陸時に禁止されています。携帯電話の使用は、飛行中の使用が地上基地局に問題を引き起こすため、ほとんどのフライトで禁止されています。[ 83 ] [ 84 ]携帯電話などのワイヤレス機器には、機内モードがあります。
航空機の整備のため、様々な地上支援機器が機体や翼のすぐ近くで稼働しており、塗装の傷や外板の小さなへこみといった偶発的な損傷を引き起こすことがあります。しかし、航空機の構造（外板を含む）は飛行の安全運航において非常に重要な役割を担っているため、すべての損傷は検査、測定、場合によっては試験され、損傷が安全許容範囲内であることを確認します。
一例として、2005年のアラスカ航空536便の減圧事故が挙げられます。地上作業中、荷物係が荷物カートを牽引していたタグボートで機体の側面に衝突しました。これにより機体の金属製の外板が損傷しました。この損傷は報告されず、飛行機は出発しました。高度26,000フィート（7,900メートル）まで上昇した際、機内と外気の圧力差により損傷した外板部分が破損しました。機内は爆発的に減圧し、より密度の高い（呼吸可能な）空気まで急速に降下し、緊急着陸を余儀なくされました。着陸後の機体の検査により、機体の右側に12インチ（30センチ）の穴が開いていることが判明しました。 [ 85 ]
活火山付近の火山灰の噴煙は、プロペラ、エンジン、コックピットの窓を損傷する可能性がある。[ 86 ] [ 87 ] 1982年、ブリティッシュ・エアウェイズ9便は火山灰雲の中を飛行し、4基すべてのエンジンから一時的に動力を失った。機体はひどく損傷し、すべての前縁が傷ついた。前部風防は火山灰によってひどく「砂吹き」され、着陸に使用できなかった。[ 88 ]
2010年以前は、空域規制当局が一般的に採用していたアプローチは、灰の濃度がゼロを超えた場合、空域は安全でないとみなされ、結果として閉鎖されるというものであった。[ 89 ]火山灰情報センターは、気象学者、火山学者、航空業界間の連絡を可能にする。 [ 90 ]
滑走路の安全に関する事故の種類には、以下のようなものがあります。
最後の2つのタイプは、空港監視放送システム、滑走路認識・助言システム、着陸航法システム（例：トランスポンダー着陸システム、マイクロ波着陸システム、計器着陸システム）によって防止できます。
航空機の乗務員は通常、ハイジャック状況に対処するための訓練を受けています。[ 91 ] [ 92 ] 2001年9月11日の攻撃以降、空港や航空会社では、セキュリティチェックポイントや飛行中のコックピットドアの施錠など、テロを防ぐためのより厳格なセキュリティ対策が実施されています。
アメリカ合衆国では、連邦航空保安局が連邦飛行甲板士官プログラムを運営しており、現役の免許を持つ航空会社のパイロットに武器を携行させ、犯罪行為やテロから航空機を守るための訓練を行うことを目的としています。政府の訓練を修了した選抜されたパイロットは、秘密裏に活動する法執行機関および対テロ部隊に配属されます。彼らの管轄範囲は通常、勤務中に操縦する民間旅客機または貨物機の操縦室または客室に限られます。
旅客機は平時・戦時を問わず、攻撃を受けることは稀である。例：
過去の悲劇の調査と技術の進歩により、多くの安全性の向上が可能になり、航空の安全性がますます高まっている。[ 62 ]
空港の設計と立地は航空安全に大きな影響を与える可能性があり、特にシカゴ・ミッドウェイ国際空港のようにプロペラ機用に建設された空港や、多くの空港が混雑地域に位置し、新しい安全基準を満たすことが困難な空港ではその影響は顕著です。例えば、FAAは1999年に滑走路安全区域の設置を義務付ける規則を制定しました。これは通常、滑走路の両側に150メートル（500フィート） 、滑走路末端から300メートル（1,000フィート）の範囲に設けられます。これは、障害物のない緩衝空間を提供することで、航空機が滑走路を逸脱するケースの90%をカバーすることを目的としています。 [ 94 ]多くの古い空港はこの基準を満たしていません。混雑地域の空港で滑走路末端の300メートル（1,000フィート）の代替手段として、EMAS（エンジニアリング材料制動装置）を設置する方法があります。これらのシステムは通常、軽量で圧縮可能なコンクリートでできており、航空機のエネルギーを吸収して急速停止させます。2008年現在 彼らはJFK空港で3機の航空機を停止させた。
米国運輸安全委員会による2000年の報告書によると、米国では航空機の緊急避難が約11日に1回発生している。飛行機が炎上しているなど、非常に深刻な状況もあるが、多くの場合、乗客にとって最大の難題は避難用スライドの使用である。この件に関するタイム誌の記事で、アマンダ・リプリーは、2006年に新型の超大型エアバスA380が義務的な避難テストを受けた際、避難ボランティア873人のうち33人が負傷したと報告している。避難は成功とみなされたものの、ボランティア1人が足を骨折し、残りの32人はスライドで火傷を負った。このような事故はよくある。リプリーは記事の中で、飛行機のスライドを怪我せずに降りる方法についてのアドバイスを提供している。[ 95 ] 航空機の避難に関するもう1つの改善は、連邦航空局が、保有する航空機の種類ごとに、非常口の半分が塞がれた状態で90秒以内に避難できることを実証するよう航空機に要求していることだ。研究によると、飛行機が燃え始める前、非常に大きな火災や爆発が起こる前、または煙が機内に充満する前に避難するのに必要な時間は90秒である。[ 62 ] [ 94 ]
座席生地や断熱材に新しい素材を使用するなどの変更により、機内が火災や致命的なガスで満たされる前に、乗客が避難するための時間が40秒から60秒延長されました。[ 62 ]長年にわたるその他の改善には、適切な定格のシートベルトの使用、耐衝撃性の座席フレーム、衝撃力を吸収するために切断するように設計された航空機の翼とエンジンなどがあります。
ウィンドシアやその他の気象擾乱による事故、特に1985年のデルタ航空191便墜落事故を受けて、米国連邦航空局は1993年までにすべての民間航空機に機内ウィンドシア検知システムを搭載することを義務付けた。 [ 63 ] 1995年以降、義務付けられた機内検知システムと地上のドップラー気象レーダー装置（ NEXRAD）の追加により、ウィンドシアによる主要な民間航空機事故の数は10年に1件程度に減少した。[ 96 ]ウィンドシアの影響を受けやすい米国の多くの空港に高解像度ターミナルドップラー気象レーダー局が設置されたことで、パイロットと地上管制官がウィンドシア状態を回避する能力がさらに向上した。[ 97 ]
航空安全調査官は、航空事故やインシデントを調査する訓練を受け、その権限を与えられています。調査、分析、そして結論の報告を行うのが彼らの役割です。彼らは、運航、訓練、航空機の構造、航空管制、フライトレコーダー、あるいは人的要因といった分野に特化している場合があります。航空安全を担当する政府機関、製造業者、あるいは労働組合などに雇用されていますが、調査を行う法的権限を持つのは政府機関のみです。
安全改善イニシアチブは、規制当局、製造業者、運航会社、専門職組合、研究機関、国際航空機関間の航空安全パートナーシップであり、安全性をさらに向上させることを目的としています。[ 98 ]世界の主要な安全イニシアチブには、次のようなものがあります。
パイロットのミスは航空事故の 3 分の 1 から 60 ％を占めるため、自動化と技術の進歩により、航空機パイロットの職務の一部または全部が代替される可能性がある。1980 年代以降の自動化により、航空機関士の必要性はすでになくなった。システムが著しく劣化している複雑な状況では、例えばユナイテッド航空 232 便とカンタス航空 32 便で発生した壊滅的なエンジン故障のように、人間の問題解決能力と判断能力を自動化システムで実現することは困難である。[ 101 ]しかし、航空要因のより正確なソフトウェアモデリングにより、テスト機はこれらの条件下で飛行に成功している。[ 102 ]
事故率は非常に低いものの、航空輸送の成長に伴って事故率が上昇しないようにするためには、専門家は従業員から非難することなく情報を収集する強固な文化を構築することを推奨している。[ 103 ]
衛星航法、デジタル飛行データ、計器飛行手順設計の進歩は、制御された飛行による地形衝突（CFIT）事故の減少に大きく貢献している。WAAS/LPVおよびRNPアプローチの実装により垂直方向の誘導が改善され、PBNベースのヘリコプター手順により低視界および低高度での運用時の安全性が向上する。[ 104 ]
航空旅行はますます安全になり続けることができるか?
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