燃料投棄

燃料投棄（または燃料投棄）は、航空機が離陸後すぐに空港に戻る前、または目的地の手前で着陸する前（緊急着陸）に、航空機の重量を減らすために 特定の緊急事態で使用される手順です。

航空機には、主に 2 種類の重量制限があります。最大離陸重量は、DOW (乾燥運航重量) とペイロード (乗客と貨物)、ZFW (無燃料重量) とトリップ燃料、コンティンジェンシー燃料、代替燃料、最終予備燃料、ブロック燃料 (タクシー燃料) の合計と、最大構造着陸重量で構成され、最大構造着陸重量はほとんどの場合、2 つのうちの小さい方になります。これにより、通常の定期飛行では、航空機は高い重量で離陸し、途中で燃料を消費し、より低い重量で到着することができます。

着陸重量が問題となる可能性があるのは、異常な非定常飛行です。飛行機が最大離陸重量で離陸し、目的地よりかなり手前で着陸しなければならず、離陸後すぐに出発空港に戻らなければならない場合 (たとえば、機械的な問題や乗客の健康上の問題のため)、着陸時に予定していたよりも多くの燃料が搭載されることになります。飛行機が最大許容重量を超えて着陸すると、構造上の損傷が発生したり、着陸時に壊れたりすることもあります。

1950 年代後半から 1960 年代前半にかけて米国でジェット機が飛び始めたとき、当時施行されていた FAA 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、航空機に燃料投棄システムを設置することが義務付けられていました。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。最大着陸重量を超える重量で離陸空港に戻る必要のあるこれらの航空機は、航空機の重量を最大着陸重量制限以下に減らすのに十分な量の燃料を投棄してから着陸しました。

1960年代にボーイングは737を、ダグラスはDC-9を導入したが、それぞれのオリジナルモデルは短距離路線向けであったため、105%という数字は問題にならず、そのため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の両社は、プラット・アンド・ホイットニーが両機シリーズに搭載されていたJT8Dエンジンのますます強力な派生型を開発することにより、運用能力に関する限り、それぞれの機体を「成長」させた。両機とも重量制限が増して飛行時間が長くなったため、生産中の機体に燃料投棄システムを追加することに関連するコストのために、既存の105%ルールを遵守することが問題となった。より強力なエンジンが開発されていたことを考慮して、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 が制定されました。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。言い換えると、着陸フラップをフルにし、すべてのエンジンが作動している状態でゴーアラウンドする場合と、進入フラップをセットし、片方のエンジンが作動していない状態でゴーアラウンドする場合です。

• 2001 年 9 月 11 日、 9 月 11 日の攻撃により米国の空域が閉鎖され、大規模な燃料投棄が行われました。米国に向かう国際便は出発地に戻るか、カナダやその他の国に着陸するように変更されました。これらのフライトの多くは、アメリカ内陸部への飛行に備えて燃料を補給されていたため、飛行中の航空機が燃料重量超過のため着陸できなかったため、投棄が必要でした。

• 2018年4月4日、アメリカ空軍が運用するマクドネル・ダグラスKC-10エクステンダーがラムシュタイン空軍基地を離陸した直後に、ラインラント＝プファルツ州の上空5,000メートルに43トンの燃料を投下した。^[1]
• 米欧州軍によると、2023年3月14日、ロシアのスホーイSu-27戦闘機が黒海上空でアメリカのMQ-9リーパー無人機に燃料を投下した。^[2]事件のビデオは報告を裏付けているようだ。^[3]

双発ジェット旅客機のほとんどがこれらの要件を満たすため、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、さまざまなリージョナルジェット（「RJ」）機など、このタイプの航空機のほとんどには燃料ダンプシステムが搭載されていません。出発空港に戻る必要がある緊急事態が発生した場合、航空機は燃料を消費して最大構造着陸重量制限内に収まるように近くを旋回するか、状況に応じて遅滞なく単に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、これは緊急の場合を除いて行われず、その後にさまざまなメンテナンス検査が必要です。

ボーイング 767やエアバス A300、A310、A330などの長距離双発ジェット機には、燃料投棄システムがある場合とない場合があります。これは、一部の航空機では顧客のオプションであるためです。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などの 3 発および 4 発のジェット機は、通常、最大構造離陸重量の近くで FAR 25.119 の要件を満たすことが困難であるため、ほとんどのジェット機には燃料投棄システムがあります。ボーイング 757 には、最大着陸重量が最大離陸重量とほぼ同じであるため、燃料投棄機能がありません。

燃料投棄作業は航空管制と調整され、他の航空機がそのようなエリアに近づかないように予防措置が講じられます。燃料投棄は通常、燃料が地面に到達する前に消散する十分に高い高度（最低 6,000 フィート、AGL）で行われます。燃料は、通常、翼端に近くエンジンから遠い各翼の特定のポイントから航空機から排出され、最初は蒸気というより液体のように見えます。燃料が落下する可能性のある場所への損傷や被害を回避するために、燃料投棄が許可される特定のエリアが指定されています。一般的に、これは海上または陸地の無人地域です。デルタ航空89便は、既存の規制に違反した燃料投棄の一例です。2020年1月14日、ロサンゼルスの人口密集地域の上空で15,000～20,000米ガロン（12,000～17,000英ガロン、57,000～76,000リットル）の燃料を低高度で投棄し、下にいる学童を含む56人が負傷しました。^[5]

投棄された燃料はポンプで送られるのではなく、重力で供給されるため、燃料投棄のシナリオでは利用できない可能性のある電気システムからより独立しているため、特定の航空機タイプであっても具体的な投棄率を引用することは困難です。つまり、実際の率は燃料ヘッドによって加えられる圧力によって決まります。機内に搭載されている燃料が多いほど、流出する率は高くなります。これはまた、投棄率は一定ではなく、投棄中に燃料ヘッドとその圧力が低下するため低下することを意味します。

ボーイング747の経験則として、パイロットは1分あたり1～2トンの投棄率を引用するか、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、離陸後すぐに出発空港に戻るエアバスA340-300が^[7] 11分間で53トンの燃料を投棄しました。^[8]

投棄された燃料の平均降下速度は、約 500 フィート/分 (2.5 m/s) です。投棄された燃料がジェット エンジンに吸い込まれると、エンジンの正常な動作に重大な問題を引き起こす可能性があるため、航空管制は、投棄手順を実行するパイロットから情報を受け取った後、通常、他の交通を垂直方向に 2,000 フィート (610 m)、横方向に 5 海里 (9.3 km) 離します。

ダンプ アンド バーンは、飛行機のアフターバーナーを使用して意図的に燃料を点火する燃料投棄です。壮観な炎と高速の組み合わせにより、航空ショーや花火のフィナーレとして人気があります。ダンプ アンド バーンは、「トーチング」または「ジッポ」とも呼ばれます。

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し、滑走路に火をつけることもある。^{[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}リバーファイアやオーストラリアグランプリでも定期的に使用された。F-111は、燃料ダンプノズルがエンジン排気口の間にあるため、ダンプ・アンド・バーン操作を行うのに適している。

• ドロップタンク- 空になったときや緊急時に投棄できる外部タンク
• デルタ航空89便- 人口密集地域に燃料を投棄し、地上の人々に病気を引き起こした
• セスナ 188 パシフィック救助- 航空機の視認性を高めるために燃料投棄を使用
• フィリピン航空434便– 着陸時の負担を軽減するため燃料を投棄
• スイス航空111便– 手順に従って燃料を投棄したが、着陸重量に達する前に炎に包まれた。
• サモアン・クリッパー– 飛行中の爆発

ウィキメディア・コモンズには、燃料投棄に関連するメディアがあります。

• ボーイング AERO: 重量超過着陸? 燃料投棄? 考慮すべき点