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燃料投棄（または燃料排出）とは、航空機が飛行中に燃料を排出することです。これは、離陸直後に空港へ戻る前、または目的地の手前に着陸する前（緊急着陸）など、特定の緊急事態において、機体の重量を軽減するために行われます。
航空機には主に2種類の重量制限があります。1つは最大離陸重量で、これはドライオペレーション重量（DOW）とペイロード（乗客と貨物）を合わせたもので、総称してゼロ燃料重量（ZFW）に、飛行燃料、予備燃料、代替燃料、最終予備燃料、およびブロック燃料（タクシー燃料）を加えたものです。もう1つは最大構造着陸重量で、ほとんどの場合、最大構造着陸重量の方が小さい方になります。これにより、通常の定期便では、航空機はより高い重量で離陸し、飛行中に燃料を消費し、より低い重量で到着することができます。
1950年代後半から1960年代初頭にかけて米国でジェット機が飛行し始めた頃、当時施行されていたFAA（連邦航空局）の規則では、航空機の最大構造離陸重量と最大構造着陸重量の比率が1.05を超える場合、燃料投棄システムを搭載しなければならないと定められていました。ボーイング707や727、ダグラスDC-8などの航空機には燃料投棄システムが搭載されていました。これらの航空機が最大着陸重量を超えて離陸空港に戻る必要が生じた場合、機体重量を最大着陸重量以下に減らすのに十分な量の燃料を投棄してから着陸する仕組みでした。
1960年代、ボーイングは737を、ダグラスはDC-9を導入したが、初期モデルはどちらも短距離路線向けであったため、105%という数値は問題にならず、燃料投棄システムは搭載されていなかった。1960年代から1970年代にかけて、ボーイングとダグラスは、プラット・アンド・ホイットニーが両機種に搭載されていたJT8Dエンジンのより強力な派生型を開発することで、それぞれの航空機の運用能力を「向上」させた。両機種とも飛行時間が長くなり、重量制限も緩和されたため、生産中の航空機に燃料投棄システムを追加するコストがかさむことから、既存の105%ルールへの準拠が問題となった。より強力なエンジンが開発されたことを考慮し、FAA は規則を変更して 105% の要件を削除し、連邦航空規則25.1001 を制定しました。この規則では、15 分間の飛行を想定して、FAR 25.119 (着陸上昇) および FAR 25.121 (進入上昇) の上昇要件を満たすことができれば、投棄システムは不要であると規定されています。言い換えれば、着陸フラップを全開にして全エンジンが作動している状態でのゴーアラウンド、および進入フラップ設定でエンジンが 1 つ停止している状態でのゴーアラウンドの場合です。
ほとんどの双発ジェット旅客機はこれらの要件を満たすことができるため、ボーイング737（全モデル）、DC-9 / MD80 /ボーイング717、A320ファミリー、およびさまざまなリージョナルジェット（「RJ 」）機など、この種の航空機のほとんどには燃料投棄システムは搭載されていません。出発空港への帰還を必要とする緊急事態が発生した場合、航空機は近くを旋回して燃料を消費し、最大構造着陸重量制限内に収まるか、状況によっては遅延なく重量超過で着陸します。[ 4 ]現代の航空機は重量超過着陸の可能性を考慮して設計されていますが、これは緊急時を除いて行われず、その後さまざまな整備検査が必要です。
ボーイング767やエアバスA300、A310、A330、A350などの長距離双発ジェット機は、一部の機種では顧客オプションとなっているため、発注方法によっては燃料投棄システムを備えている場合と備えていない場合があります。ただし、ボーイング767-400ER、777、787などのボーイングの大型長距離双発ジェット機には必ず燃料投棄システムが備わっています。ロッキードL-1011、マクドネル・ダグラスDC-10 / MD-11、ボーイング747、エアバスA340 、 A380などの3発または4発ジェット機は、最大構造離陸重量付近でFAR 25.119の要件を満たすのが難しいため、これらのほとんどには投棄システムが備わっています。ボーイング757は、最大着陸重量が最大離陸重量とほぼ同じであるため、燃料投棄機能はありません。
燃料投棄作業は航空管制と連携して行われ、他の航空機が投棄区域に近づかないよう対策が講じられます。燃料投棄は通常、地上に到達する前に燃料が拡散する十分な高度（最低でも地上6,000フィート）で行われます。燃料は各翼の特定の箇所（通常は翼端に近く、エンジンから遠い位置）から投棄され、最初は気体というより液体に近い状態で現れます。燃料投棄が許可される区域は、燃料が落下する可能性のある場所での損傷や被害を避けるため、特定の区域が指定されています。一般的には、これは海上または陸地の無人地帯です。デルタ航空89便は、確立された規制に違反した燃料投棄の一例である。2020年1月14日、同機はロサンゼルスの人口密集地の上空低空で15,000～20,000米ガロン（12,000～17,000英ガロン、57,000～76,000リットル）の燃料を投棄したとみられ、下方の学童を含む56人が負傷した。[ 5 ]
燃料投棄はポンプではなく重力によって行われるため、特定の航空機タイプであっても具体的な投棄速度を明示することは困難です。これは、燃料投棄時に電気系統が利用できない可能性があるため、電気系統への依存度を低減するためです。つまり、実際の投棄速度は燃料ヘッドの圧力に依存し、搭載されている燃料が多いほど、投棄速度は速くなります。また、投棄速度は一定ではなく、燃料ヘッドとその圧力が低下するにつれて減少します。
ボーイング747の場合、パイロットは1分あたり1～2トンの投棄率を述べるか、投棄時間 = (投棄重量 / 2) + 5分という経験則を参照します。[ 6 ] 2009年には、離陸直後に出発空港に戻ったエアバスA340-300が11分で53トンの燃料を投棄しました。[ 7 ] [ 8 ]
ダンプ・アンド・バーンとは、航空機のアフターバーナーを使って燃料に意図的に点火する燃料投棄のことである。高速飛行と壮大な炎が相まって、航空ショーや花火のフィナーレとして人気の演出となっている。ダンプ・アンド・バーンは「トーチング」や「ジッポ」とも呼ばれる。
ジェネラル・ダイナミクスF-111アードバークのダンプ・アンド・バーンは非常に強力で、炎がスキッドマークのゴムを燃やすため、滑走路に火をつけることができる。[ 9 ]この航空機は、2000年夏季オリンピックの閉会式でオーストラリアでこの目的で使用され[ 10 ]、(2010年まで)ブリスベンのリバーファイアとオーストラリアグランプリで定期的に使用されていた。F-111は、燃料ダンプノズルがエンジンの排気口の間にあるため、ダンプ・アンド・バーン操作を実行するのに適している。