ローガンエア6780便

ローガンエア6780便
	事故に巻き込まれた航空機G-LGNO
事件
日付	2014年12月15日
まとめ	落雷、その後のパイロットのミスにより海に墜落しそうになった
サイト	サンボロー、シェトランド諸島 ; 北緯59度52分56秒西経001度05分07秒 / 北緯59.88222度西経1.08528度 / 59.88222; -1.08528
航空機
航空機の種類	サーブ 2000
航空機名	スピリットオブアバディーンの
オペレーター	ローガンエア
登録	G-LGNO
フライトの出発地	アバディーン空港
行き先	サンバラ空港
居住者	33
乗客	30
クルー	3
死亡者数	0
負傷	0
生存者	33

ローガンエア6780便は、スコットランドのシェトランド諸島にあるアバディーン空港からサンバラ空港への定期国内便であった。2014年12月15日、この便を運航していたサーブ2000は着陸進入中に雷に打たれ、その後、機体の最高運航速度を超える速度で急降下した。パイロットが回復してアバディーンに戻る前に、機体は北海から1,100フィート（340メートル）以内に接近した。乗客と乗員33人は全員無傷であった。^[1]

記録されたデータによると、パイロットの考えとは反対に、落雷後も自動操縦装置は作動したままであり、パイロットが飛行制御装置に機首上げピッチ入力を行ったのに対し、自動操縦装置のピッチトリム機能が機首下げ入力を行い、選択された高度 2,000 フィート (610 メートル) に戻った。

この事故を受けて、航空事故調査局（AAIB）は自動操縦システムの変更に関する5つの安全勧告を発行した。

背景

航空機

事故機は1995年製造のサーブ2000で、 G-LGNOの登録番号、シリアル番号2000-013であった。アリソンAE 2100A ターボプロップエンジンを2基搭載していた。事故当時、同機の飛行時間は合計26,672時間、飛行サイクル数は25,357回であった。^[2]^{: 9}サーブ2000は、 EASA発行の型式証明データシートによると、最大53名の乗客を乗せることができる双発ターボプロップ機である。^[3] 1994年に認証され、1999年まで製造され、63機が製造された。この航空機の最大運航速度（V _MO）は、高度11,000フィート（3,400メートル）以上で270ノット（500 km/h）、高度9,000フィート（2,700メートル）以下で250ノット（460 km/h）である。飛行試験中に到達した最高速度は318ノット（589 km/h）であった。^[2]^{: 9}

ローガンエアは2017年8月までイギリスの別の地域航空会社であるフライビーとフランチャイズ契約を結んでいた。^[4]そのため、事故当時、この航空機はフライビーの塗装で運航されていた。^[2]^{: 9}

クルー

機長は42歳で、2005年からローガンエアに勤務していた。飛行時間は合計5,780時間で、そのうちサーブ340で4,640時間、サーブ2000で143時間飛行していた。機長は当初サーブ340を操縦していたが、2014年8月にサーブ2000に乗り換えた。機長がサーブ340を操縦していたとき、訓練中に落雷により発電機が故障し、自動操縦装置が解除された。^[2]^{: 7–9}

副操縦士は35歳で、2014年初めからローガンエアに勤務していた。彼女の飛行時間は合計1,054時間で、そのうち260時間はサーブ2000に乗っていた。彼女は2014年5月にサーブ2000の操縦資格を得た。^[2]^{: 7–9}

フライト

準備

離陸前には航空機に異常は報告されなかった。アバディーンの天気は良好だったが、サンバラでは雨、雪、雹、最大風速60ノット（110 km/h）の雷雨が予想されていた。^[2]^{: 3}

2人のパイロットはアバディーンからサンバラまで往復する順路を問題なく完了し、その後機長を操縦者として2回目の順路に備えた。

サンバラまでの1時間の飛行には1,826キログラムの燃料が必要でしたが、パイロットは低価格を利用するためにアバディーンで燃料タンクを満タンにすることを選択しました。その結果、燃料積載量は3,000キログラムになりました。^[2]^{: 3}

アプローチ

6780便は、サンバラ空港の滑走路27への計器着陸装置（ILS）進入のために誘導された。同機は高度2,000フィート（610メートル）まで降下し、空港の東9海里でローカライザーを捕捉した。進入中、気象レーダーに激しい雷雨が表示されたため、機長はゴーアラウンドを決断した。 ^[5]機が南に旋回したとき、落雷があり、コックピットの真正面にあるレドームから機体に入り、尾部の補助動力装置（APU）の排気口から出た。落雷の直前に、客室内に球雷が短時間現れた。 ^[6]機長は、無線交換の途中で通信を中止し、直ちに機体を操縦し、操縦装置で機首上げの入力を始めた。^[2]^{: 3–4}^[7]

自動操縦装置は、航空機が選択された高度 2,000 フィート amsl を超えていることを感知し、選択された高度に到達するために機首下げピッチを適用し始めました。自動操縦装置がまだ作動していたため、機長が経験した制御力 (入力に反する) は、特定のコラム変位に対して通常よりも高く、機長は航空機が正常ではないと認識しました。副操縦士も機首上げ入力を適用しましたが、航空機が予想どおりに反応していないと感じました。プライマリフライトディスプレイ(PFD) にはピッチとロールのミストリム警告が表示されましたが、対処されませんでした。これらには、EICAS の字幕だけでなく可聴チャイムも伴っていましたが、機長はどちらも気づかなかったことを覚えています。機長は副操縦士にエレベーターの緊急トリムスイッチをアクティブにするように指示しましたが、エレベーター制御システムに障害がなかったため、スイッチをオンにしても緊急トリム機能はアクティブになりませんでした。^[2]^{: 4}

6780便は高度約4,000フィート（1,200メートル）まで上昇したが、機首が下がり、降下を開始した。機体は毎分9,500フィート（2,900メートル）の最大降下率で急降下を開始し、その間に航空データコンピュータ（ADC）の1つから無効なデータが送信されたため、ピッチトリムがほぼ完全に機首を下げた状態でオートパイロットが解除された。ピッチ角は機首下げ19度に達し、速度はV _MOを80ノット（150 km/h）上回る330ノット（610 km/h）に達した。この間、管制官は時折パイロットに高度を知らせ続けた。^[2]^{: 4–5}

パイロットは機首上げのピッチ入力を維持し、機体はピッチアップし始めた。対地接近警報システム（EGPWS）は、最低高度1,100フィート（340メートル）に達すると「SINK RATE」および「PULL UP」アラームを発した。^[8]機長はフルパワーを適用し、機体は上昇し始めた。^[9]その後、6780便は24,000フィート（7,300メートル）まで上昇を続け、アバディーン空港に迂回して安全に着陸した。^[2]^{: 5}^[10]^[11]

調査

航空事故調査局（AAIB）がこの事件の調査を開始した。

予備データ

機体の詳細な検査が行われた。レドーム表面には小さな煤の跡や損傷が見られ、内部は熱による損傷があったものの穴は開いていなかった。APUの排気口は金属が溶けて損傷していたが、機体にそれ以上の損傷は見られなかった。エレベーターと自動操縦装置のテストと検査では異常は見られなかった。^[2]^{: 20}

気象情報の調査により、航空機は誘発雷に打たれたことが明らかになった。誘発雷とは、飛行中に負電荷を蓄積した航空機が、雷雨セル内の正電荷領域に近づくと雷を誘発する現象である。^[12]英国気象庁の雷検知システムは、19時10分20秒に航空機の記録位置で落雷を観測した。^[2]^{: 21–22}

パイロットの行動

落雷直後、パイロットはゴーアラウンドを継続するために操縦装置を機首上げに操作し、エンジン出力のわずかな増加とともに機体は上昇した。一方、自動操縦装置はピッチトリムを機首下げ位置に動かし、選択された高度 2,000 フィート (610 m) を維持し始めたため、パイロットは24 ポンド (11 kg) の力で操縦桿を引く必要があった。落雷後 2 分半の間、パイロットと自動操縦装置は矛盾する入力を続けた。機体は段階的に上昇を続け、4,000 フィート (1,200 m) まで上昇した。^[2]^{: 23}

高度を維持するために、パイロットは80ポンド（36kg）の力で操縦桿を後方いっぱいに引いていた。6780便は約10秒間4,000フィート（1,200メートル）を維持したが、自動操縦装置がピッチトリムを機首下げ位置に動かし続けると、機首は徐々に下がっていった（高速ではピッチトリムの方が操縦桿よりもエレベーターの力が大きい）。^[2]^{: 24}

制御不能な降下

最終的にピッチトリムは9°近く（最大10°のうち）で停止し、6780便は毎分1,500フィートの速度で降下し始めた。エンジン出力が徐々に低下し、飛行アイドルに移行したため、航空機は降下と加速を継続した。6秒後、6780便が毎分4,250フィート（1,300 m）の降下率で3,600フィート（1,100 m）を通過し、増加していたときに自動操縦装置が解除された。 ^[2]^{: 24} 自動操縦装置が解除されたとき、機体のピッチトリムはほぼ完全に機首が下がった状態になり、操縦桿は無効になった。そのため、航空機は降下を続けた。^[2] パイロットは機首上げピッチ入力を維持し、全出力を適用した。そして、EGPWSが「SINK RATE」アラームを発したちょうどその時、航空機はピッチアップし始めた。続いて、高度1,600フィート（490メートル）で毎分9,500フィート（2,900メートル）の最大降下率に達した際に「PULL UP」アラームが鳴った。^[2]^{: 27}パイロットは地面に衝突する7秒前に航空機を回収することに成功した。^[13]

自動操縦の動作

オートパイロットは、機体が設定された高度 2,000 フィート (610 m) を超えて上昇していることを感知し、その高度を取り戻すために機首下げトリムを適用し始めました。機長が過度の力で操縦桿を引いてピッチトリムスイッチを操作しても、オートパイロットは解除されないよう設計されていました。機長は、オートパイロットが自分の入力に反対するため、操縦桿に必要な力が通常よりも大きいと感じました。機長は、これを落雷による飛行制御の故障と誤って判断した可能性があります。^[2]^{: 43}その後、ADC の故障により、機体が機首下げ姿勢 10 度にあるときにオートパイロットが解除されました。これが起こらなかったら、機体が機首下げピッチ限界の 17 度に達したときにオートパイロットが解除されていたでしょう。^[2]^{: 41}

フライトデータレコーダー（FDR）の分析により、フライトコントロールコンピューター（FCC）の1つが少なくとも99ミリ秒間ADCからデータを受信しなかったか、無効なデータを受信したことが判明しました。これにより、19時13分に自動操縦が解除されました。事故後、ADCの故障は見られなかったため、ADCはさらなる調査のために取り外されませんでした。^[2]^{: 41}

結論

2016年9月、AAIBは最終報告書を発表し、次のように述べた。^[2]^{: 51}

機長は落雷後に操縦装置を手動で操作したが、これは本能的なものだったようで、落雷すると自動操縦装置が切断されるだろうという仮定に基づいていたのかもしれない。しかし、自動操縦装置は切断されず、機長が機首上げのピッチ入力を行っている間に機首下げのトリムで目標高度 2,000 フィート AMSL を維持しようとしていた。機長が感じた操縦力は通常よりも高かったが、これは自動操縦装置が機長の入力に対抗していたためであり、機長はこれを落雷による操縦装置の故障と考えたのかもしれない。機長は、自動操縦装置がまだ作動中であることを示す音声または視覚によるミストリム警告を見たり聞いたりした記憶はない。これはおそらく認知トンネリングの結果だったと思われる。

さらに報告書には次のように記されている: ^[2]^{: 51}

機長は、操縦桿を全開にして（エレベーターの機首上げ）操作を続けたが、自動操縦装置の機首下げエレベータートリム制御が機長のエレベーター機首上げ制御を上回ったため、機体は機首下げ状態で降下し、最大降下率は毎分 9,500 フィートに達した。その後、ADC 障害により自動操縦装置が解除され、機長の機首上げピッチトリム入力が有効になった。機体は、最低高度 1,100 フィートに達する直前に機首を上げ始めた。

調査対象となった22種類の航空機のうち、サーブ2000のみが以下の3つの特性を備えた自動操縦装置を備えていた。^[2]^{: 51–52}

コラムにオーバーライド力を加えるとエレベーターは動きますが、自動操縦は解除されません。
自動操縦装置は、操縦士が操縦桿の入力と反対方向にトリムすることができる。
メインピッチトリムスイッチを押しても効果はなく、自動操縦は解除されません。

これまでエアバスA300、フォッカー70、フォッカー100の自動操縦装置は同様の特性を持っていたが、度重なる事故や重大インシデントをきっかけに自動操縦装置は再設計された。^[2]^{: 52}また、サーブ340はサーブ2000と同様に操縦桿を操作しても自動操縦装置は解除されないが、操縦桿をピッチトリム操作すると自動操縦装置が解除される設計となった。^[2]^{: 33}

AAIBはまた、高速飛行中にピッチトリムの権限が操縦桿よりも強かったことも事故の一因となったと結論付けた。操縦桿を限界まで引いても、パイロットは機首下がりを防ぐことができなかった。オートパイロットはピッチまたはバンクが一定角度を超えると自動的に解除されるよう設計されていたが、速度がV _MOを超えてもオーバースピードを防ぐようには設計されていなかった（事故中、オートパイロットはV MOを超えていたにもかかわらず機首を下げ続けた）。^[2]^{: 46}

驚愕効果

欧州連合航空安全機関（EASA）は、2018年の驚愕効果に関する報告書で、「これは興味深い事例であり、事故の重大さは驚愕の原因（この場合は落雷）ではなく、その後の一連の出来事によって定義される」と述べた。EASAはさらに、この事故について次のように説明している。^[14]

実際には、落雷後、航空機は完全に機能しており、パイロットが望む方法で航空機を操縦するには、単にオートパイロットを解除するだけで十分だったでしょう。しかし、驚愕の影響と、おそらくは驚愕前のストレスが相まって、機長は他の制御モードを無視して即座に手動入力を行うという認知的心構えを低下させました。もちろん、別の仮説としては、機長は（落雷によりオートパイロットが解除されたと考え）手動制御システムに障害が発生したと想定し、その方向へのトンネル飛行を扇動した可能性があります。残念ながら、パイロットが即座に手動反応を控えていれば、オートパイロットと戦うという二次的な問題を完全に防ぐことができ、より安全な飛行につながった可能性があります。

推奨事項

AAIBは、自動操縦装置による操縦不能を防ぐために、EASAと連邦航空局（FAA）に5つの安全勧告を発行しました。 ^[1]この安全勧告では、サーブ2000を含むパート25の規則と同等の規制で認定された航空機の自動操縦装置の設計を見直し、パイロットが自動操縦装置と衝突する力を加える際に潜在的な危険を及ぼさないように、必要に応じて変更を要求することを推奨しています。^[2]^{: 52–53}^[15]^[16]

AAIBの報告書に記載されているように、講じるべきその他の安全対策には、航空機製造業者による運航ニュースレター第6号の発行（サーブ2000の運航者にこの重大事故の状況を知らせ、自動操縦装置の操作を明確にする）、 ^[2]^{: 54}「乗務員への通知（NOTAC 123/14）」の導入、^[2]^{: 55}および自動操縦装置の標準操作手順の改訂が含まれる。^[2]^{: 56}

ドラマ化

この事故は、メイデイ（航空事故調査）シーズン21の第1話で取り上げられている。エピソードのタイトルは「北海の悪夢」である。^[17]

参照

チャイナエアライン140便、エアバスA300の事故で乗務員が自動操縦装置を無効にしようとした
カンタス航空72便、自動操縦のエラーにより制御不能な連続急降下が発生した同様の事故

参考文献

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[:0-1] Ranter, Harro. 「重大事故 Saab 2000 G-LGNO、2014年12月15日」。aviation -safety.net 。 2021年5月25日閲覧。

[report-2] qrstu vwxyz aa ab ac ad ae 「2014年12月15日、シェトランド諸島のサンバラ空港の東約7 nmで発生したサーブ2000型機G-LGNOの重大インシデントに関する報告書」（PDF）。航空事故調査局。2016年9月6日。 2021年6月8日閲覧。

[EASAcert-3] 「TYPE-CERTIFICATE DATA SHEET no. EASA.A.069 for SAAB 2000」。2024年3月14日閲覧。

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[7] テイラー、ライアン（2014年12月16日）。「飛行機が雷に打たれた後のメーデー」シェトランドタイムズ。 2021年6月8日閲覧。

[8] Ward, Victoria (2015年4月10日). 「飛行機が雷に打たれた後、パイロットは数秒の余裕を持って災害を回避した」The Telegraph . 2021年6月8日閲覧。

[9] アームストロング、ジェレミー（2015年4月10日）。「スコットランド上空で雷により飛行機が急降下、英雄パイロットが惨事を防ぐ」デイリーミラー。 2021年6月8日閲覧。

[10] Hradecky, Simon (2015年2月3日). 「事故：Loganair SB20、2014年12月15日シェトランド諸島付近で落雷により昇降舵の制御不能」アビエーション・ヘラルド。2021年6月8日閲覧。

[11] 「フライビー機、雷に打たれて1,000フィート墜落」ザ・スコッツマン2016年9月6日2021年6月8日閲覧。

[12] 「ヘリコプターが引き起こした落雷」SKYbrary . 2021年6月8日閲覧。

[13] 「雷撃機、墜落寸前」スカイニュース2015年4月11日2021年6月8日閲覧。

[14] 「最終報告書 EASA_REP_RESEA_2015_3 研究プロジェクト: 驚愕効果の管理」(PDF)。欧州航空安全機関。 2021年6月8日閲覧。

[15] リデル、ニール（2016年9月6日）。「飛行機への落雷が変化を促す」シェトランドニュース。 2021年6月8日閲覧。

[16] テイラー、ライアン（2016年9月6日）。「サンバラ行きのフライトで雷が落ちた後の自動操縦の推奨事項」シェトランドタイムズ。 2021年6月8日閲覧。

[mayday-17] 「北海の悪夢」。メイデイ。シーズン21。エピソード1。ナショナルジオグラフィックチャンネル。