航空機が異常な状態になった

航空機の姿勢異常は、航空機の飛行姿勢または対気速度が通常想定される範囲外になる、航空機運航における許容できない状態です。これにより、航空機の制御不能（LOC）が発生し、場合によっては航空機自体が完全に失われることもあります。 ^{[ 1 ]}制御不能の原因としては、航空機の重量に対して高度が高すぎる、乱気流、パイロットの方向感覚の喪失、またはシステム障害などが考えられます。^{[ 2 ] [ 3 ]}

米国NASA航空安全プログラム^{[ 2 ] [ 3 ]}は、機体の姿勢異常防止と姿勢異常回復を、意図せず極端なまたは異常な飛行姿勢に入った後の機体の姿勢異常による制御不能事故に関連するものと定義しています。

ボーイング社がまとめたリストによると、1998年から2007年の間にLOC事故により22件の事故で2,051人が死亡したことが判明した。^{[ 1 ]} NTSBの1994年から2003年までのデータは、世界中で32件の事故と2,100人以上の死亡を記録している。^{[ 4 ]}

航空事故における操縦不能という要因が注目を集めたのは、1994年のUSエアウェイズ427便墜落事故がきっかけだった。この事故では、乗客127名と乗員5名全員が死亡した。米国国家運輸安全委員会（NTSB）は、墜落事故に関する報告書の中で、墜落事故以前に「24年間にわたり一連の安全勧告を発行し、米国連邦航空局（FAA）に対し、航空会社に異常飛行姿勢からの回復訓練をパイロットに実施させるよう求めてきた。この間、安全委員会は概してFAAのこれらの勧告に対する対応に満足していなかった。特に、パイロットに要求された訓練を提供しない理由としてフライトシミュレーターの不十分さを挙げたFAAの対応には同意しなかった。しかし、USエア427便の事故と1994年10月31日にインディアナ州ローズローン近郊で発生したアメリカン・イーグル4184便のATR-72型機の事故の後、FAAは航空会社に対し、異常姿勢からの回復におけるフライトシミュレーター訓練の価値を認め、航空会社が自主的にパイロットにこの訓練を提供するよう奨励するガイダンスを発行した。」と述べている。^{[ 5 ]}

これらの事故の後、一部の航空会社は自主的な訓練プログラムを実施し、NTSBはそれらのプログラムを「優れている」と評価した。^{[ 5 ]}

1996 年 10 月、NTSB は正式な安全勧告 (A-96-120) を発行し、FAA に対し、すべての航空会社に、航空機が自動飛行制御システムによって制御されている間に発生する異常姿勢や、飛行制御の誤動作や意図しない飛行制御面の動きによって生じる異常姿勢など、異常姿勢や異常操縦を認識して回復できるようにするためのシミュレーター訓練を飛行乗務員に提供することを義務付けるよう要請した。^{[ 1 ] [ 5 ]}

2004年、FAAは座席数100席以上の航空機を対象とした最初の航空機異常姿勢回復訓練補助資料を発行しました。 ^{[ 6 ]}この文書の第2版は2008年に発行され、高高度環境にある航空機の問題を扱っています。^{[ 7 ]}輸送カテゴリーの航空機を対象とした第3版は2017年2月に発行され、FAAのウェブサイトで入手できます。^{[ 8 ]}

2015年4月、FAAはパイロット向けの姿勢制御防止および回復訓練（UPRT）の詳細なプログラムを説明する勧告通達を発行しました。この勧告通達は主にパート121の航空会社、つまり航空会社を対象としていましたが、すべての航空機運航者、パイロット養成学校、訓練センターにUPRTを実施することを推奨していました。^{[ 9 ]}

FAAはその後、2019年3月12日以降、パート121の航空会社が使用するすべての高精度フルフライトシミュレーターは、高度な操縦を含む航空機の異常事態からパイロットが回復できるようにするための異常事態防止および回復訓練を実施するために特別に認定されなければならないと義務付けた。^{[ 10 ]}

出典: FAA の航空機の異常姿勢からの回復に関するパイロットガイド。^{[ 3 ] [ 7 ]}

FAAは航空機の異常状態を「飛行中の航空機が、通常の運航または訓練で経験するパラメーターを意図せず超えること」と定義している。^{[ 10 ]}これには以下が含まれる。

・機首上げ25度以上のピッチ姿勢。

・機首が10度以上下がるピッチ姿勢。

・バンク角が45度を超える場合、または

• 上記のパラメータの範囲内ではあるが、状況に不適切な対気速度で飛行している。」^{[ 10 ]}

つまり、航空機は正常な動作をしておらず、意図したとおりの挙動を示していないため、危険な状態に近づいているということです。

航空機の異常状態の定義は、文書や訓練プログラムによって異なります。たとえば、英国王立航空協会は、「異常状態とは、必ずしも制御された飛行からの逸脱（つまり失速/スピン）ではなく、異常な姿勢や著しい過速度/低速度状態も含まれる」と述べています。^{[ 11 ]}航空宇宙技術会社Calspanの事故調査部門は、航空機の異常状態に関する一般的に受け入れられている業界ガイドラインは、航空機の姿勢と対気速度のみを考慮しているため不完全であると主張しています。^{[ 12 ]}このような拡張された定義は、記録が示すように制御不能につながる操縦、事象、状態、状況をより完全に捉えることを目的としています。^{[ 12 ]}

関連するカテゴリーである「ジェット機の異常操縦」（ジェット旅客機が異常操縦状態になり、高速で急降下する状態）は、Calspanによって次のように定義されています。

• 航空機が通常の路線運航で経験するパラメータを意図せず超過した場合、または
• 操縦士の入力に対する航空機の通常の反応を変化させる制御の失敗または障害により、操縦士は制御された飛行を回復および維持するために代替の制御戦略を採用する必要がある。^{[ 12 ]}

通常の飛行パラメータは次のように定義されます。

• 機首上げ25度から機首下げ10度までのピッチ姿勢。
• バンク角が45度未満。
• 通常の飛行範囲における対気速度と操縦負荷の関係。^{[ 12 ]}

ピストン駆動プロペラ旅客機の時代には、ジェット機特有の後退翼、ジェットエンジン、可動水平尾翼がなかったため、ジェット機の異常姿勢はほとんど知られていませんでした。ピストン駆動プロペラ旅客機の段階的廃止に伴い、この用語は徐々に「飛行中の制御不能」に取って代わられ、これには異常姿勢/高速急降下型の事故が含まれますが、これに限定されません。ジェット機の異常姿勢という用語は、この現象がよく理解されておらず、まだ研究中であった1960年代と1970年代に最も多く使用されました。^{[ 13 ]}現代の著者は、この現象を制御不能に分類する傾向があります。^{[ 14 ]}

過去のジェット機の操縦不能事故には、さまざまな原因と要因が存在します。

• 1959年2月：パンアメリカン航空115便、ボーイング707型機が、高度35,000フィートで大西洋上を巡航中に機体が不安定になり、高速で急降下した。操縦が回復したのは高度6,000 フィートに達した時だった。ガンダーに無事着陸した後、機体構造に広範囲な損傷が見つかったが、軽傷者は数名のみだった。機長は、副操縦士が「howgozit」報告書に気を取られていたため、十分な警告なしに自動操縦装置が解除された時、客室内にいた。副操縦士が失速バフェットを感じて初めて、機体が急速に降下し、ひっくり返りそうになっていることに気づいた。彼は翼を水平にすることができなかった。幸いにも、機長は大きなGフォースに耐えながら操縦席に戻り、シートベルトを締めることができた。彼は操縦を引き継ぎ、翼を水平にして、急降下から脱出した。^{[ 15 ]}
• 1963年2月：ノースウエスト航空705便（ボーイング720B型機）は、離陸直後、雷雨の間を飛行しようとしていた際に強い上昇気流に襲われ、 17,000フィートを上昇中に突然毎分9,000フィート の速度で上昇し始めた。機首が非常に大きく上がったため、パイロットは水平尾翼のトリムを最大まで下げると同時に、昇降舵を最大まで下げることで対応した。その後、同じくらい強い下降気流が機体を襲い、機体は数秒のうちに真っ逆さまに落下した。パイロットは操縦桿を引き戻し、昇降舵を最大まで上げた。これにより機体に高いG負荷がかかり、水平尾翼のジャッキスクリューが固着して最大まで下げた状態のままになった。機体は地面に激突する前に空中分解した。^{[ 16 ]}
• 1963年7月：ユナイテッド航空746便、ボーイング720-022型機（製造番号18045、登録番号N7213U）は、ネブラスカ州オニール付近で高度37,000フィートを上昇中に機体が不安定になり、14,000 フィートで回復するまで高速で急降下した。機体は激しい乱気流、下降気流、上昇気流に遭遇し、乱気流によって飛行包絡線の「棺桶コーナー」に近づいた際に失速した。このニアミス事故の後、激しい乱気流によって「棺桶コーナー」のマージンが極端に狭まり、パイロットが高高度での失速を回避する時間がないという状況に陥らないようにするため、すべてのジェット機で失速マージンとマッハバフェットマージンが拡大された。^{[ 17 ]}
• 1963年11月：トランス・カナダ航空831便（ DC-8-54F型機）がモントリオール近郊で離陸5分後に墜落し、地面にクレーターができ、乗員乗客118名全員が死亡した。衝突速度は時速500 マイル以上だった。調査官は、ピッチトリム補償器アクチュエータが伸長位置にあり、水平尾翼トリム設定が機首下げ1.65～2度（いずれも飛行段階では不適切な位置）であったことを発見した。「この事故の推定原因は確実には特定できなかった。提示されたいくつかの可能性のある原因は排除できなかった：1）ピトー管の着氷、2）垂直ジャイロの故障、3）プログラムされていない、または気づかれなかったピッチトリム補償器の伸長。」^{[ 18 ]}
• 1964年2月：イースタン航空304便（DC-8型機）は、ニューオーリンズ・モワザン空港を離陸してから約5分後にポンチャートレイン湖に墜落し、乗員乗客58名全員が死亡した。水深はわずか20フィートであったが、機体の破損が甚大であったため、残骸の回収は60%にとどまった。フライトデータレコーダーのテープは損傷が激しく、分析に役立たなかった。代わりに、当該機および他のDC-8型機の整備記録を用いて、パイロットが過度の機首上げ姿勢に対抗するため、水平尾翼を機首下げ位置にトリムしていたことが結論付けられた。この機首上げ姿勢は、ピッチトリム補正器の故障により過度に伸長したことが原因であった。機体の姿勢が不安定になった後、パイロットが操縦桿を強く引いたことで発生した強いGフォースのため、水平尾翼を機首上げ位置に戻すことは不可能であった。^{[ 19 ]} 
• 1985年2月：チャイナエアライン006便（ボーイング747SP型機）は、太平洋上空41,000フィート（FL410）を巡航中に4番エンジンが停止した。機長は、オートパイロットで機体を制御しながら、41,000フィートの高度を維持したままエンジンの再始動を試みた。機長は非対称推力を打ち消すために左ラダーを使用することに失敗し、機体は急速に右に傾き、急降下姿勢に入り、11,000フィートの雲から出るまで急降下から回復できなかった。機体は急降下中に最大運用速度（Vmo）を2回超過した。回復後、機体はサンフランシスコに無事着陸したが、機体構造に大きな損傷を受け、乗員2名が重傷を負った。^{[ 20 ]} 

• 1974年3月3日、トルコ航空981便（貨物ドアの故障により、重要な飛行制御ケーブルが切断された）。
• 1979年4月4日、TWA841便（パイロットによるフラップ／スラットの操作ミスにより、機体は63秒で高度39,000 フィートから5,000 フィートまで急降下した。着陸は無事に成功した。）
• 1985年8月12日、日本航空123便（不適切な修理が原因で隔壁が爆発し、油圧式飛行制御ラインがすべて切断された）
• 1989年7月19日ユナイテッド航空232便（エンジンの致命的な故障により、3系統すべての油圧式飛行制御ラインが喪失）
• 1994年6月30日エアバス・インダストリー129便（認証試験飛行中、パイロットが地上近くでエンジン1基を停止させた後、操縦不能に陥った）
• 1994年9月8日、USエアウェイズ427便（方向舵PCUの故障により操縦不能となり、パイロットの指示とは逆方向に方向舵が動いた）
• 1994年4月7日フェデックス705便（従業員のオーバン・キャロウェイによるハイジャック未遂事件の際、DC-10-30Fの乗務員は攻撃者を混乱させるために数々の曲技飛行を行い、機体を限界まで追い込んだ。）
• 1994年10月31日アメリカン・イーグル4184便（待機旋回中に広範囲にわたる着氷により補助翼の操縦が突然反転し、機体が不安定になり地面に墜落した。）
• 1994年12月11日フィリピン航空434便（テロリストによる爆破事件で操縦不能に陥るも、無事着陸）
• 2001年11月12日アメリカン航空587便墜落事故（先行機の後方乱気流への対応として方向舵を過剰に操作したことが原因。乗員乗客全員と地上の5名が死亡）
• 2003年11月22日DHLバグダッド事件（バグダッド空港離陸直後、左翼に地対空ミサイルが命中。無事着陸）
• 2005年3月6日エア・トランザット961便（飛行中に方向舵が脱落したが、乗員は着陸に必要な操縦能力を取り戻した）
• 2007年1月1日アダム航空574便（パイロットが誤って自動操縦装置を解除。乗員乗客全員死亡）
• 2008年10月7日カンタス航空72便（意図しない急激な機首下げ操作により、乗客と乗務員数名が重傷を負ったが、無事着陸した）
• 2009年2月12日コルガン航空3407便（着陸進入中に失速、乗員乗客全員死亡）
• 2009年6月1日 エールフランス447便（高高度失速に陥り、海面に墜落）
• 2014年12月28日インドネシア・エアアジア8501便（機内飛行制御コンピューターの非標準的なリセットにより失速し、制御不能な状態で海に墜落。乗員乗客全員が死亡）
• 2021年1月9日スリウィジャヤ航空182便（オートスロットルの故障によりパイロットの操縦ミスが発生し、機体が不安定になり、洋上に墜落）
• 2024年3月10日LATAM航空800便（機長が座席の偶発的な動きにより操縦桿センサーに圧力をかけ、一時的に操縦不能に陥った）

• ボーイング737の方向舵の問題
• 慣性結合
• 航空機の異常事態を引き起こす要因一覧
• 動揺防止および回復トレーニング

 この記事には、連邦航空局の「航空機の異常姿勢からの回復訓練補助資料（PDF）」からのパブリックドメインの資料が含まれています。

• ディスムークス、キー、ベンジャミン・A・バーマン、ルーキア・D・ルーコポロス。『専門知識の限界』。アルダーショット：アシュゲート、2007年。ISBN 978-0-7546-4965-6

• 米国連邦航空局（FAA）航空機異常姿勢回復訓練補助教材、改訂版2、443ページ、25.8MB
• ボーイング社による大型航空機の異常姿勢に関する空力原理
• NASA航空機異常姿勢訓練評価報告書、2002年5月
• APSヨーロッパ
• ジョン・クロフト（2017年7月10日）「新型姿勢異常回復誘導システムの飛行試験」アビエーション・ウィーク＆スペース・テクノロジー。