チキンガン

チキン ガンまたは飛行衝撃シミュレーターは、航空機の飛行中に高速で鳥が衝突するのをシミュレートするために、航空機の部品に鳥の死骸を発射するために使用される大口径の圧縮空気銃です。ジェット エンジンと航空機のフロント ガラスは、このような衝突による損傷を特に受けやすく、このようなテストで最もよく使用される対象です。航空機のテストと認証にはさまざまな種類の鳥が使用されますが、入手しやすいことから最も一般的に使用される「弾薬」が 鶏であるため、この装置は「チキン ガン」という一般名が付けられました。

バードストライクは飛行の安全にとって重大な危険であり、特に離着陸時には乗務員の作業負荷が最も高く、地面に衝突する前に回復する時間がほとんどないため危険である。ジェット機と鳥の衝突に伴う速度はかなりのものであり、時速350キロメートル（220マイル）程度になることが多く、大きな運動エネルギーの伝達をもたらす。鳥が航空機のフロントガラスに衝突すると、それを貫通したり粉砕したりして、飛行乗務員が負傷したり視界が損なわれたりする可能性もある。高高度では、このような事象により制御不能な減圧が発生する可能性がある。ジェットエンジンに飲み込まれた鳥はエンジンのコンプレッサーブレードを破損し、壊滅的な損傷を引き起こす可能性がある。^[1]

バードストライクを防止するために、空港での鳥の集合を防ぐ抑止システムの使用、猛禽類や銃器を使用した個体数管理、最近では鳥の群れを追跡してパイロットや航空管制官に警告を発する鳥類レーダーシステムなど、さまざまな対策が講じられています。^{[2] [3]}

それにもかかわらず、バードストライクのリスクを排除することは不可能であるため、米国連邦航空局や欧州航空安全機関などのほとんどの政府認証機関は、耐空性認証プロセスの一環として、航空機のエンジンと機体がバードストライクに対してある程度耐性があることを要求しています。一般的に、エンジンは、適切な大きさの鳥との衝突後に制御不能な故障（回転部品がエンジンケースから放出される事象）を起こすべきではなく、航空機の機体へのバードストライクは「継続的な安全飛行と通常の着陸」を妨げてはならない。^[4]

記録に残る最初のチキンガンは、1942年にアメリカ民間航空局がウェスティングハウス・エレクトリック・アンド・マニュファクチャリング・カンパニーと共同で製作した。ウェスティングハウスのピッツバーグにある高出力研究所で製作されたこの銃は、最高時速400マイル（640 km/h）で鳥の死骸を発射することができたが、ほとんどのテストは銃口速度約時速270マイル（430 km/h）で行われた。この銃は圧縮空気を推進剤として使用し、コンプレッサーが空気をアキュムレーターに蓄え、所望の圧力に達するまで待つ。銃を発射するには、オペレーターが電動クイックリリースバルブを開き、圧縮空気を銃身に放出する。アキュムレーターに蓄えられた圧力を変えることで、異なる銃口速度を実現した。^[5]

この銃で行われたテストは、その種のものとしては初めてのもので、ダグラスDC-3などの一般的な旅客機のフロントガラスに使用されているガラスは、鳥の衝突に対して非常に脆弱であることが判明した。時速75マイル（121 km/h）で飛行する4ポンド（1.8 kg）の鳥でさえ、パネルを完全に貫通した。その後のテストでは、ポリ塩化ビニルを挟んだガラスのラミネートパネルの方がはるかに耐性が高いことが示された。^[5]

この銃は1943年11月まで高出力研究所で使用されていた。1945年初頭、インディアナポリスにあるCAAの研究開発施設であるインディアナポリス実験ステーションに移され、様々な民間航空機メーカーの部品の試験に使用されたが、^[6] 1947年のある時点で退役した。^[7]同様の銃は1950年代半ばにイギリスのデ・ハビランド航空機会社によって独自に開発された。 ^[8]イギリスの王立航空機研究所は1961年にチキンガンを製造し、1967年にはカナダ国立研究会議の機械工学部門がRAEの設計を基にオタワ空港の隣にある空気圧銃「飛行衝撃シミュレーター施設」を設計した。^{[9]この銃は2016年まで頻繁に使用され続けたが、その時点で}カナダ航空宇宙博物館に寄贈され、より近代的な銃2丁に交換された。代替品は、モジュラーバレルを使用することで、異なるサイズの鳥をより簡単に収容できます。^[10] 1970年代に、グッドイヤーエアロスペースは、セラミック ダイアフラムの後ろに圧縮空気を蓄え、ボール紙製のサボを使用して鶏を中央に置き、安定させるチキンガンを開発した。発射されると、針がダイアフラムに当たり、密閉が破れ、空気が発射体を銃身に押し込む。銃口の金属リングがサボを止めたが、鶏は銃身から逃げることができた。^[11]

アメリカ空軍は1972年にアーノルド技術開発複合施設にAEDC弾道試験場S-3を建設し、軍用機のキャノピーと風防を試験した。以前のチキンガンと同様に、S-3は圧縮空気を使用して発射体を発射した。^{[12]この銃は後に、} F-4、F-111、A-10を含む複数の米国軍用機の開発と認証に使用された。^[13] 2007年時点でも銃は運用されていた。^{[14][アップデート]}

チキンガンは、認証規制への準拠を証明するプロセスで日常的に使用されています。その複雑さと操作に必要な専門知識を考慮すると、航空機メーカーは通常、所定の基準に照らしてテストを行うために、ガンを操作する施設と契約します。^{[10] [15]}テスト対象のコンポーネントはフレームにしっかりと取り付けられ、ガンは鳥を発射し、その結果が関連基準に準拠しているかどうかが検査されます。^[16]ほとんどのテストは、ガンを約35psi（2.4バール）に加圧した状態で実行されます。これにより、4ポンド（1.8kg）の鳥が時速約350マイル（560km/h）で発射され、鳥と航空機が衝突した場合の速度とほぼ同じになります。^[9]

FAAは、検査に使用すべき鳥の種類を指定していないが、鳥は冷凍してはならないと述べている。冷凍すると、衝突の実態を正確に反映しないからである。鶏は安価で入手しやすいため使用されている。^[16]

死体の代わりに衝撃試験に使用する人工鳥類似体の開発が進められている。その動機は、業界全体で結果が容易に再現可能であることの保証、コスト、動物愛護活動家の意見への配慮など多岐にわたる。^{[17] [18]}しかし、一部のエンジニアは、類似体には骨がないため、人工鳥を使用した試験では実際の鳥衝突に伴う力を正確に表していないと懸念している。さらに踏み込んで、試験で一般的に使用される養殖鳥も、筋肉組織の密度が低いため、代表的ではないと主張する人もいる。^{[16] [19]}

1970年代のボーイング757の開発中、コックピットの天井に対してバードストライク試験が実施され、静止したコックピットに4ポンド（1.8kg）の鶏が時速360ノット（時速410マイル、時速670km）で発射された。ボーイング社の技術者が驚いたことに、鶏は機体外板を貫通した。その結果、757のコックピット、および同じ設計を共有していた767のコックピットは補強が必要になった。すでに数機の767が就航していたため、補強材を後から取り付けるためにリコールする必要があった。757の開発プロセスの後半では、やはり鶏を窓に向けて発射するバードストライク試験が機体の窓に対して実施された。当時の英国民間航空局の認証要件はFAAのものより厳しく、窓の周りの金属もバードストライクに耐えることが求められた。 757はこのテストに不合格となり、さらなる再設計が必要となった。^[20]

2003年のスペースシャトルコロンビア号の事故後、AEDC弾道試験場S-3のチキンガンは、シャトルの軌道船や打ち上げ燃料タンクのさまざまな部品が断熱フォームの衝撃に耐えられるかどうかをテストするために再利用されました。^[21]その目的は、事故の正確な原因を突き止め、シャトルに何らかの改造が必要かどうかを判断することでした。^[22]

コメディーシリーズ「ロイヤル・カナディアン・エア・ファース」には、有名人、多くの場合は政治家の写真に「チキン・キャノン」を使ってさまざまな物体（当初はゴム製の鶏も含む）を発射するという、繰り返し登場する寸劇がある。

• ブレードオフテスト
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