ユナイテッド航空1175便

ユナイテッド航空1175便

事故機N773UAは2013年にフランクフルト空港から離陸するところを撮影された。
事件
日付	2018年2月13日
まとめ	巡航中のエンジン故障による緊急着陸
サイト	太平洋
航空機
航空機の種類	ボーイング777-222
オペレーター	ユナイテッド航空
IATAフライト番号	UA1175
ICAOフライト番号	UAL1175
コールサイン	ユナイテッド 1175
登録	N773UA
フライトの出発地	サンフランシスコ国際空港、カリフォルニア州サンマテオ郡、アメリカ合衆国
行き先	ホノルル国際空港、ホノルル、ハワイ、アメリカ合衆国
居住者	378
乗客	363
クルー	15
死亡者数	0
負傷	0
生存者	378

2018年2月13日現地時間正午ごろ、ユナイテッド航空1175便（UA1175）として運航されていたボーイング777-222 [ ^a]機が、サンフランシスコ国際空港からハワイ州ホノルルのダニエル・K・イノウエ国際空港へ向かう途中、太平洋上空で第2（右）エンジンのファンブレードが飛行中に分離する事故を経験した。^[1]水平巡航飛行中、飛行高度360（高度約36,000フィートまたは11,000メートル）から降下を開始する直前、ホノルル空港から約120マイル（100海里、190km）の地点で、乗務員は大きな爆発音に続いて機体が激しく揺れ、続いてコンプレッサー失速の警告を聞いた。乗務員は故障したエンジンを停止し、緊急事態を宣言してドリフトダウン降下を開始し、ホノルル空港へ直行し、現地時間12時37分に何事もなく片エンジンで着陸した。^{[2]搭乗していた乗客乗員378人に負傷の報告はなく、航空機の損傷は}国家運輸安全委員会（NTSB）の基準では軽微と分類された。^[3]

NTSBの調査官が現場に赴き、事故調査を開始した。彼らは、プラット・アンド・ホイットニー（P&W）PW4077 ターボファンエンジンである第2（右）エンジンのファンブレードの全長にわたる破損を発見した。このエンジンに取り付けられた中空コアファンブレードは、この種の故障を防ぐことを目的とした熱音響画像（TAI）内部検査を含む、P&Wによる2回のオーバーホールを受けていた。右エンジンナセルは、エンジン故障直後に吸気ダクトの大部分と左右のファンカウルのすべてを 失った。窓ベルトの真下の右側胴体に、エンジンファンブレードの破片が衝突したものと一致する物質の移動を伴う2つの小さな穴が見つかった。^[3]損傷は最終的に修復され、航空機は運航を再開した。^[4]この事故と調査の結果、P&W社はTAI検査の手順を改善し、規制当局はTAI検査の頻度を増やすよう要求し、ボーイング社も吸気ダクトの再設計を開始した。

事故機はボーイング777-222で、ユナイテッド航空専用の777-200シリーズの派生型で、N773UA（c/n 26929）、ライン番号4として登録されていた。2基のプラット・アンド・ホイットニー PW4000エンジンを搭載し、機齢23.3年で、初飛行は1994年10月28日であった。 ^[5]ユナイテッド航空に新品として納入されたのは1995年9月29日であった。 ^[5]ボーイングは2013年にP&W PW4000シリーズエンジンを搭載した777の製造を中止し、^[6]このエンジンは現在生産されていない。^{[7] 2021年後半、姉妹機のN772UAが運航した前述のフライトで同様の問題が発生した後、N773UAはデンバーからホノルルへの}フライト328便の乗客を運ぶために使用された。

ボーイング777は長距離飛行が可能なワイドボディの双発機である。^[3]事故当時、この機体の死亡率は比較的低かった。機体、乗客、乗員が全損した777の事故は、2014年7月にウクライナ上空で撃墜されたマレーシア航空MH17便と、2014年3月にインド洋上空で消息を絶ったMH370便の2件のみである。その他の死亡事故であるエミレーツ航空521便とアシアナ航空214便は、どちらも操縦士のミスによるものとされた。乗客が負傷した機体損失は他に2件発生しており、エジプト航空667便はカイロ空港のゲートに駐機中に操縦室火災を起こし、ブリティッシュ・エアウェイズ38便はヒースロー空港着陸時に墜落した。しかし、後者はロールスロイス社製トレント895-17エンジンの設計上の欠陥によるもので、この事故機のP&W社製エンジンによるものではないとされた。^[8]

オリジナルの777-200は、737の胴体とほぼ同じ幅のプラット・アンド・ホイットニーPW4000エンジンを搭載していることが特徴でした。 ^{[9]ユナイテッド航空の777-222で使用されているPW4077派生型は、公称推力77,000ポンド力（340 kN）を生み出します。 [10]}これはデュアルスプール、軸流、高バイパスの ターボファンエンジンで、^[11]ボーイング747-400 に元々搭載されていたPW4000-94エンジンの高バイパスバージョンです。22枚の中空コアファンブレードを使用した、より大きな112インチ（280 cm）直径のファンセクションで、777専用に再設計されました。 PW4000-112ファンブレードはチタン合金製の幅広翼型で、長さは約40.5インチ（103cm）、ブレード先端の幅は約22.25インチ（56.5cm）です。PW4000-112ファンブレードの最大重量は34.85ポンド（15.81kg）です。^[11]

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フライトは定刻通りにサンフランシスコ国際空港を出発し、プッシュバック、タキシング、離陸、上昇は正常だった。操縦室には3人のパイロットがいた。操縦監視を担当していたクリストファー・ボルズ・ベーナム機長（57）、操縦を担当していた副操縦士のポール・エアーズ（60）、そしてジャンプシートに乗っていたのはユナイテッド航空777の非番副操縦士エド・ガガーリンだった。機長は総飛行時間13,592時間、うちB777での飛行時間は360時間だったと報告した。副操縦士は総飛行時間11,318時間、うちB777での飛行時間は10,087時間だったと報告した。^[3]

ファンブレードが外れたエンジン故障が発生したハワイ標準時（HST）11:58当時、同機はホノルル空港から約120マイル（100 nmi、190 km）離れた飛行レベル（FL）360（高度約36,000フィートまたは11,000メートル）を飛行中であった。激しい揺れと非常に大きな音がしたため、両パイロットによると、その後機体が激しく振動したという。パイロットは、揺れと大きな音がした直後にオートパイロットが切断され、飛行機が右にロールし始めたと報告した。操縦桿は確実に交代し、機長が操縦した。パイロットによると、揺れと大きな音がした約15～30秒後に、エンジン表示および乗員警報システム（EICAS）がエンジン圧力比（EPR）、N1、または油圧がないことを確認した。重度エンジン損傷チェックリストを完了した後、乗員はエンジンを停止し、右エンジンを確保した。補助座席の乗客は、右エンジンが停止した後、機体の操縦性は正常ではなかったものの、振動は収まったと述べた。乗務員は緊急事態を宣言し、FL230（約23,000フィートまたは7,000メートル）までドリフトダウンを開始した。^[11]

機長は、ジャンプシートの搭乗者に客室に戻り、エンジンの状態を確認するよう指示した。ジャンプシートの搭乗者は、エンジンが振動しており、カウリングがなくなっていたことに気付いた。彼はエンジンのビデオを撮影し、機長と副操縦士にエンジンの状態を見せた。パイロットらは、同時にパーサーが操縦室に来て、機長から緊急事態について説明を受け、HNLに着陸する予定であると報告したと報告した。乗務員は、時間、距離、慣れ具合から見て最も適切な空港はHNLであると判断した。飛行機はHNLまで進み、視認進入を行い、それ以上の事故なく滑走路8Rに着陸した。^[3]パイロットらは、航空機救助消防隊（ARFF）の隊員が飛行機を点検し、飛行機が安全であると判断されると、飛行機をゲートまで誘導し、乗客は通常通り降機したと述べた。363人の乗客、3人のパイロット、12人の客室乗務員は通常通りゲートで降機し、負傷者はいなかった。^[11]

CVRから選択されたイベント（すべてHST時間）。^[12]

11:58:27 バンという音。

11:58:58 乗務員は客室乗務員に着席するよう指示した。

12:00:27 ユナイテッド航空1175便がメーデーを宣言した。

12:05:28 機長は操縦装置の大きな振動に気づいた。

12:05:48 機長はジャンプシートの乗員に客室内に入ってエンジンを目視検査するよう指示した。

12:07:47 補助座席に座っていた人が戻ってきて、エンジンの外側のケース全体がなくなっていたと報告した。機長は、操縦装置の振動から、破片がスタビライザーに当たったのではないかと考えた。

12:08:10 機長はジャンプシートの乗員にもう一度戻って損傷の写真を数枚撮るように指示した。

12:10:37 副操縦士は状況を派遣先に報告した。

12:17:41 乗組員は燃料のクロスフィーディングについて話し合い、10,000 フィートを通過するまで待つことにしました。

12:21:05 乗組員はフラップ20°で約145ノットで進入することを検討した。

12:27:50 機長は客室乗務員に状況を説明した。

12:29:51 乗組員が燃料のクロスフィードを開始しました。

12:30:36 乗務員はホノルルへの到着手順について説明しました。

12:34:00 乗組員はホノルル空港が見えたと報告した。

12:34:20 乗組員が着陸装置を下ろした。

12:36:12 乗組員は着陸チェックリストを完了しました。

12:37:15 航空機は着陸しました。

12:37:34 乗務員は乗客に着席したままでいるように指示した。

12:38:55 乗組員はARFFにエンジンの漏れや火災の危険性を目視で検査するよう依頼した。

12:41:57 ARFF は軽微な油圧漏れを報告しました。乗務員はゲートまでタキシングする意向を示しました。

13:02:34 航空機はゲートに到着し、乗務員はエンジン停止チェックリストを実施しました。

飛行機の検査により、第2エンジン付近の胴体に小さな穴といくつかのへこみや傷があることが判明した。胴体の右側、座席列20と21付近の窓ベルトの下に2つの小さなへこみと穴があった。その後の実験室での穴の周囲の皮膚の検査で、主にチタンとバナジウムの粒子が埋め込まれているのが見つかった。これらはアルミニウムとともにファンブレードの材料の合金元素である。右翼と右側の水平安定板にもいくつかのへこみがあった。^[11]

右エンジンの吸気口アセンブリの大部分が失われていた。吸気口のリップスキン、前方隔壁、内側と外側のバレルの大部分、および後方隔壁の約半分は回収されなかった。ファンカウルの内側と外側の半分の大部分も失われていた。失われた部品は海上で失われた。左右の逆推力装置と排気カウルは所定の位置にあり、無傷であった。^[3]

ファンケースの内面にはえぐれやひび割れといった大きな損傷があった。ケースにひび割れがあり、ケブラーラップの外側の層が裂けていたが、破片の侵入はなかった。ケブラー耐熱ラップの最大変形は、約3時の方向で約2.5インチ（64 mm）であった。ラップの最大変形の位置は、ファンケースの内側にある約34インチ（86 cm）の長さのひび割れと一致していた。^[11]

ファンケースの内面と吸気ダクトの残骸には、ファンケースと前フランジから吸気ダクト、ナセルの内側部分のダクトの破損端まで螺旋状の傷やへこみが見られた。ファンケースの検査により、ファンブレードの前縁面からAフランジを越えて吸気ダクトの内筒まで螺旋状に伸びる流路に沿って3つの異なるパターンの跡があることがわかった。^[11]

ファンブレードNo.11は、各ブレードのベースの間にあるフェアリングの真上で、翼を横切って破断していました。ブレードの破断面は平らで、内部リブと翼の凸面に沿って楕円形の跡がありました。ファンブレードNo.10として識別され、隣接する後続ブレードであるもう1つのファンブレードは、フェアリングから約24インチ（61cm）上で翼を横切って破断していました。ファンブレードNo.11の実験室検査では、表面の真下にある内部キャビティ壁から発生した低サイクル疲労（LCF）破壊が明らかになりました。^[3]

破損したファンブレードの冶金学的検査は、P&W 社の材料研究所で、発電所グループのメンバーと NTSB の冶金学者の立ち会いのもとで行われた。検査の結果、中空コアファンブレードの内面の表面下から疲労破壊が始まったことが明らかになった。亀裂の発生源は、ファンブレードが形成された際に結晶の基底面がすべて同じように整列し、局所的な応力場に対してほぼ垂直であった領域であった。検査により、ファンブレードの材料が指定されたチタン合金の要件に適合していることも明らかになった。^[11]

破損したファンブレードを含む設置済みのファンブレードは、2回のオーバーホールを受けており、その際に熱音響画像（TAI）検査を受けた。2010年の最初のTAIでは、亀裂の発生源の場所に小さな兆候があった。2015年のTAIの記録を調べたところ、2010年に兆候があった場所と同じ場所に、亀裂が発生した場所からより大きな兆候があったことがわかった。各TAIの時点で、検査官は兆候をTAIプロセス中に使用された塗料の欠陥によるものとし、ブレードのオーバーホールプロセスを継続して使用に戻すことを許可した。^[11]このユナイテッド航空のファンブレード分離事故と、前回のTAIで破損したファンブレードに不合格の兆候があったことが判明したため、P&Wは過剰検査を開始し、以前に検査されたPW4000 112インチファンブレード9,606枚すべてのTAI検査記録を調べた。^[3]

検査官に提供されたトレーニングは、主に実地トレーニングでした。TAI プロセスのレビューにより、検査官のトレーニングと検査施設に、検査に悪影響を与える可能性のあるいくつかの問題があることが明らかになりました。P&W は、これらの問題を修正するために取り組んでいると発表しました。連邦航空局 (FAA) エンジン認証局は、PW4000 112 インチ ファン ブレードの初回および繰り返しの TAI 検査の実施を義務付ける規則制定案の通知を発行しました。^[11]

インレットは片持ち構造で、エンジンファンケースへの空気の流れを制御された均一な方法で導きます。インレットは、前方および後方の隔壁とリップスキンで結合された 2 つの同心円筒 (内側バレルと外側バレル) で構成されています。量産機では、インレットの後方隔壁は炭素繊維強化プラスチック(CFRP) で作られていました。エンジンファンブレードアウト (FBO) 認証テスト中、インレットカウル構造はアルミニウム隔壁で構成されていました。インレットは、44 個のボルト接続を使用してアタッチリングを介してファンケースの前端にボルトで固定されています。FBO によって生じる荷重と変位は、アタッチメントボルトとアタッチメントリングを介してインレットとエンジンファンケースの間で伝達されます。^[11]

アルミニウム構造はCFRP構造に比べて、同じ量のエネルギーを吸収しながらも降伏する能力があるため、ファンケースとインレットの間でFBO負荷を再分配することができ、インレットやファンケースとインレットのインターフェースに損傷を与えることはありません。インレットとファンカウルの構造解析により、CFRP後部隔壁設計は、エンジン認証試験でテストされたアルミニウム隔壁よりも性能が劣ることが示され、複数のシナリオが分離につながる可能性があることが判明しました。^[3]

1) 衝突後の変位波によって引き起こされた予想外の大きさの変位によって引き起こされた入口後部隔壁の荷重経路の損傷と、予測された内筒破片によって引き起こされた損傷が衝突荷重下で進行し、衝突後1秒以内に入口の一部が離脱する結果となった。

2) 下部後部隔壁を含む吸気口の一部が外れたことにより、静的および/または動的負荷がファンカウルの能力を超えて増加し、ファンカウルの大部分が外れた。

3) ファンカウルのハニカムコアの強度は、ヒンジポイントでの水分の浸入により、ランダウン荷重に反応する能力を下回るまで低下し、その結果、吸気口が離れる前にファンカウルの大部分が外れてしまいました。

ファンカウルは、吸気口の後方に位置する2つの円筒形の半分で、エンジンファンケースと外部エンジンアクセサリを囲み、エンジンファンケースのコアの上に滑らかな空力表面を提供します。ファンカウルは、前端が吸気口によって、後端がスラストリバーサーによって支えられています。さらに、ファンカウルは、上部の4つのヒンジ（合計8つ）を使用してファンカウルサポートビームに取り付けられ、下部でラッチ（4つのラッチ）されて、メンテナンスのためにファンカウルを開けることができるようになっています。^[11]

このエンジンは、連邦航空規則(FAR) パート 33 規制に基づいて認定されています。規制に準拠するために、エンジンは、レッドライン速度でファン ブレードを意図的に破損させた後、エンジンの封じ込めと安全な停止を正常に実証しました。これらのテスト中に適切なエンジン操作を行うには吸気口を取り付ける必要がありますが、この吸気口が製造基準を満たす必要はありません。使用されたテスト吸気口は、製造 CFRP 後部隔壁ではなく、アルミニウム後部隔壁を含む異なる設計でした。また、これらのテストはファン カウルを取り付けずに実施されます。吸気口とファン カウルは、ボーイングが担当した FAR パート 25 に基づいて認定されています。

事故から2年以上が経過した2020年6月30日、NTSBはこの事故の原因を次のように判定した。^[3]

ファンブレードの破損は、P&W 社が熱音響画像 (TAI) 検査プロセスを新しい新興技術として分類し続けたことが原因で発生しました。これにより、同社は正式な定義された初期および定期トレーニング プログラムや検査員認定プログラムを開発することなく、検査を続行することができました。トレーニングが不足していたため、検査員は兆候を誤って評価し、亀裂のあるブレードがサービスに戻され、最終的に破損しました。ファンブレードの破損の一因となったのは、検査員が発見した兆候の評価のためにプロセス エンジニアにファンブレードを送ったが、プロセス エンジニアからのフィードバックが不足していたことです。

損傷したエンジンの写真と動画が乗客によってソーシャルメディアに投稿され、^{[13] [14]}地上の観察者によって着陸の様子が撮影された。損傷したエンジンをよく見ると、ファンブレードが欠けていることが判明した。^[15]

2019年7月18日、操縦士は飛行機を安全に着陸させた功績により航空操縦士協会から優秀航空士賞を受賞した。 ^[16]

2019年にFAAは使用サイクルに基づいて定期的なエンジン検査を義務付ける耐空性指令を発行し、その際に「これらの閾値は許容できるレベルの安全性を提供する」と述べた。^[17] FAAが採用した6500飛行サイクルのファンブレード検査間隔は、 2020年12月4日に日本の那覇空港（OKA）で同様のJAL 777-200 / PW4000エンジン故障事故が発生した後、日本の国土交通省が検査頻度の増加を命じるまで、他の国の当局でも採用され使用されていました。 ^[9]

2020年2月12日、この便の乗客でカリフォルニア州とグアムの住民だった人物が、グアム上級裁判所に、ユナイテッド航空、ボーイング社、プラット・アンド・ホイットニー社に対し、身体的損傷に加え、心的外傷後ストレス障害を含む重度の精神的・情緒的損傷を理由に、それぞれ100万ドル以上の賠償を求めて訴訟を起こした。訴訟では、機長が報道陣に対して行った発言を引用しており、エンジン故障後の感覚について「飛行機が時速500マイルでレンガの壁にぶつかったような感覚を経験した」と表現している。^[18]

2020年8月、ボーイングはFAAに777のエンジンカバーの強化作業の最新情報を提供した。FAAの文書によると、メーカーは規制当局に、航空会社が自社の航空機に後付けできる交換用カバーを再設計して製造することを決定したと伝えた。^[19]この文書は、 2021年にデンバーでユナイテッド航空328便で同様の事件が発生した直後にウォールストリートジャーナルが確認したボーイングの内部文書の内容が初めて公開されるまで公表されていなかった。 ^[20]

同様のユナイテッド航空328便の事故から2日後のNTSB記者会見で、NTSBのロバート・サムワルト委員長は、このエンジン故障が以前の事故と一致するかどうかはまだ分からないと述べた。「他の事故と比較する前に、この特定の事故に関する事実、状況、条件を本当に理解することが重要だと思います」と彼は述べた。「しかし、類似点があるかどうかは確かに知りたいでしょう。」^{[21] [22]}

この記事には、国家運輸安全委員会 のウェブサイトまたは文書からのパブリック ドメインの資料が組み込まれています。