後流乱気流

後流乱気流は、航空機が空中を飛行する際にその背後に発生する大気の乱れです。後流乱気流にはいくつかの要素が含まれますが、最も重要なのは、翼端渦とジェット エンジンから噴出される高速で移動するガスであるジェット ウォッシュです。

後方乱気流は、飛行の離陸または着陸段階における航空機の後方領域で特に危険です。離着陸中、航空機は高い迎え角で飛行します。この飛行姿勢により、強い渦が最大限に形成されます。空港の近くには、低速かつ低高度で飛行している複数の航空機が存在する可能性があります。これにより、乱気流から回復するための高度が低くなり、後方乱気流のリスクがさらに高まります。^[1]

後流乱気流は晴天乱気流の一種です。大型航空機の翼によって発生する後流乱気流の場合、回転する渦のペアは航空機の通過後もかなり長い時間、時には 1 分以上も残ります。これらの回転する渦の 1 つは、空中または地上でそれに遭遇した小型航空機をひどく転覆させたり、ひっくり返したりすることがあります。^[要出典]

渦の循環は、航空機の前方または後方から見ると、外側、上方、翼端の周囲に発生します。大型航空機によるテストでは、地上から翼幅以上の高度では、渦は翼幅未満の間隔で風に流され続けることが示されました。また、テストでは、渦は毎分数百フィートの速度で下降し、発生している航空機の後方で時間と距離が離れるにつれて下降速度が遅くなり、強度が弱まることも示されました。^[2]

高度では、渦は毎分90～150メートル（300～490フィート）の速度で下降し、発生航空機の飛行高度より約150～270メートル（490～890フィート）下で安定します。したがって、600メートル（2,000フィート）以上の高度で運航する航空機はリスクが低いと考えられています。^[3]

大型航空機の渦が地面近く（100～200フィート（30～61メートル）以内）に沈むと、2～3ノット（3.7～5.6 km/h、2.3～3.5 mph）の速度で地面上を横方向に移動する傾向があります。横風は風上渦の横方向の動きを減少させ、風下渦の動きを増加させます。^[4]

ヘリコプターも後流乱気流を発生させる。ヘリコプターの後流は、同じ重量の固定翼航空機よりもかなり強い場合がある。最も強い後流は、ヘリコプターが低速（20～50ノット）で飛行しているときに発生する。2枚羽根のローターシステムを備えた軽量ヘリコプターは、2枚以上の羽根を備えた大型ヘリコプターと同程度の強さの後流を発生させる。ベル・ボーイングV-22オスプレイ ティルトローターの強いローター後流はさらに広がる可能性があり、墜落の原因となったことがある。^[5]

翼端装置は翼端渦の力をわずかに弱めるかもしれないが、そのような変化は他の航空機を安全に追従できる距離や時間を変えるほどではない。^[6]

ICAO は、航空機の最大離陸重量(MTOW)に基づいて後方乱気流の分類を義務付けています。これらは、離着陸時の航空機の分離に使用されます。

離陸、着陸、飛行経路の各段階では、後方乱気流のカテゴリーに基づいていくつかの間隔基準が定められている。航空管制官は、これらの基準を考慮して計器進入を行う航空機の順序を決める。視覚進入を行う航空機には、関連する推奨間隔が通知され、間隔を維持することが求められる。^{[7] : 9}

離着陸の際、風が穏やかな場合、航空機の航跡は地面に向かって沈み、滑走路から横方向に離れる。3～5ノット（3～6 mph、6～9 km/h）の横風では、航跡の風上側が滑走路エリア内に留まり、風下側が別の滑走路に向かって流れる傾向がある。翼端渦は航空機の航跡の外側の縁に存在するため、これは危険である可能性がある。^{[7] : 10}

航空機の予期しない動き（翼の揺れなど）は、後流によって引き起こされる場合があります。このため、状況認識を維持することが重要です。通常の乱気流は、特に進入段階では珍しいことではありません。後流乱気流が航空機に影響を与えていると思われるパイロットは、後流から離れ、進入復行またはゴーアラウンドを実行し、より強い後流に遭遇する準備をする必要があります。後流の発生は微妙で、驚くほど穏やかである場合もあります。パイロットが中程度の後流に遭遇した後に着陸を回避しようとしたところ、克服できない激しい後流乱気流に遭遇したという重大な事故が発生しています（次のセクションを参照）。パイロットは空力警告に頼るべきではありませんが、後流が発生している場合は、即時の回避行動が不可欠です。

2020年、研究者らは滑走路の進入端近くに「プレートライン」を設置して二次渦を誘発し、渦の持続時間を短縮することを検討した。ウィーン国際空港での試験的な設置では、22%～37%の渦の減少が報告された。^{[9] [10]}

• 1966年6月8日 - XB-70がF-104と衝突。衝突の真の原因は不明だが、XB-70は揚力を高めるために後方乱気流を強めるように設計されていたため、F-104が近づきすぎたために渦に巻き込まれ、翼に衝突したと考えられている（メイン記事を参照）。
• DC-9がグレーター・サウスウェスト国際空港でDC-10の後ろでタッチ・アンド・ゴー着陸中に墜落した。この墜落事故を受けてFAAは「大型」航空機からの最小追従分離に関する新たな規則を制定した。^[11]
• 1987年1月16日 -ヤコブレフ Yak-40 がタシケントで離陸直後に墜落した。この飛行機はイリューシン Il-76のわずか1分15秒後に離陸したため、その後流渦に遭遇した。その後、ヤコブレフ Yak-40 は右に大きく傾き、地面に衝突して火災が発生した。アエロフロート505便の乗客9人全員が死亡した。^[12]
• 1993 年 12 月 15 日 - In-N-Out Burger社長のリッチ・スナイダー氏を含む 5 名を乗せたチャーター機が、カリフォルニア州オレンジ郡のジョン・ウェイン空港の数マイル手前で墜落しました。この飛行機はボーイング 757 の着陸を追っていたところ、機体の後方乱気流に巻き込まれ、急降下して墜落しました。この事故やボーイング 757 の後方を追う飛行機に関するその他の事故を受けて、FAA は現在、ボーイング 757 に対して大型飛行機の分離規則を適用しています。
• 1994年9月8日 - USAir 427便がペンシルベニア州ピッツバーグ近郊で墜落した。この事故は後方乱気流が関与していたと考えられていたが、主な原因は舵制御部品の欠陥で、後方乱気流に遭遇したパイロットの制御入力に対して航空機が異常な反応を起こしたことであった。
• 1999 年 9 月 20 日 -航空戦闘機動訓練中に、エアウィング F 7 ソーテネスのJAS 39A グリペンがスウェーデンのヴェーネルン湖に墜落しました。他の航空機の航跡渦を通過した後、グリペンは突然進路を変更しました。グリペンが地面に衝突する前に、パイロットは機体から脱出し、パラシュートで湖に安全に着陸しました。
• 2001年11月12日 -アメリカン航空587便がジョン・F・ケネディ国際空港を離陸した直後にニューヨーク市クイーンズのベルハーバー地区に墜落した。この事故は、日本航空のボーイング747の乱気流に対応して副操縦士が方向舵を誤って操作し、垂直安定板に過度の負担がかかり分離したことが原因とされた。^[13]
• 2008年7月8日 -アメリカ空軍の PC-12練習機がフロリダ州ハールバート飛行場で墜落した。パイロットが大型のAC-130Uスプーキーガンシップの後ろに接近して着陸しようとし、ガンシップの後方乱気流に巻き込まれたためである。空軍の規則では、AC-130Uのような低速で移動する大型機と小型軽量機の間には少なくとも2分間の間隔が必要であるが、PC-12はガンシップからわずか40秒ほど遅れていた。PC-12が後方乱気流に遭遇すると、突然左にロールし、ひっくり返り始めた。教官パイロットはロールを止めたが、機体を垂直に起こす前に左翼が地面に衝突し、機体は669フィート（204メートル）横滑りして舗装されたオーバーランで停止した。^[14]
• 2008年11月3日 -エアバスA380-800の後方乱気流により、強横風条件下で平行滑走路に進入中のサーブ340が一時的に制御不能となった。 ^[15]
• 2008年11月4日 - 2008年のメキシコシティ飛行機墜落事故では、メキシコ内務長官フアン・カミロ・モウリーニョを乗せたリアジェット45が、メキシコシティ国際空港の滑走路05Rへの最終進入時にパセオ・デ・ラ・レフォルマ通り付近に墜落した。飛行機は767-300の後ろ、大型ヘリコプターの上を飛行していた。メキシコ政府によると、パイロットは前方に接近している飛行機の種類について知らされておらず、最小進入速度まで減速していなかった。^[要出典]
• 2012年9月9日 -ロビンDR400が、先行するアントノフAn-2によって引き起こされた後方乱気流で90度回転して墜落した。3人が死亡し、1人が重傷を負った。^{[16] [17]}
• 2014年3月28日 -インド空軍の C-130J -30 KC-3803がインドのグワリオル近郊で墜落し、搭乗していた5人全員が死亡した。^{[18] [19] [20]}この航空機は、高度約300フィート（90メートル）で低空侵犯訓練を行っていたところ、編隊を先導していた別のC-130J航空機の後方乱気流に遭遇し、墜落した。^{[21] [22]}
• 2017年1月7日 - 民間のボンバルディア チャレンジャー604がアラビア海上空でエアバスA380の下を1,000フィート（300メートル）通過した際に後方乱気流に遭遇し、空中で3回転転し、10,000フィート（3,000メートル）落下した。乗客数名が負傷し、うち1名が重傷。Gフォースにより、飛行機は修理不能なほど損傷し、結果として廃機となった。^[23]
• 2018年6月14日 - 午後11時29分、ロサンゼルスからメルボルンへ向かっていたカンタス航空の旅客便QF94便は、激しい後流渦の影響で離陸後に突然海上に自由落下した。乗客によると、この現象は約10秒間続いた。乱気流は、QF94便のわずか2分前に出発した前のカンタス航空QF12便の後流によって引き起こされた。^[24]

後流乱気流は、いくつかの技術を使用して測定できます。現在、ICAO は、音響トモグラフィーと高解像度技術であるドップラー ライダー(現在市販されているソリューション) の 2 つの測定方法を認定しています。光学を使用する技術では、乱気流が屈折率に与える影響 (光学乱気流) を使用して、乱気流領域を通過する光の歪みを測定し、その乱気流の強さを示します。

飛行機の飛行後に後方乱気流が発生

飛行機が上空を飛んだ後の後流渦によって生じるかすかなガサガサという音と割れる音。0'50 から始まり、録音の最後まで続きます。

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後方乱気流は、適切な条件下では、地上の観測者が時折聞くことができる。^[25]風のない日には、着陸進入中の大型ジェット機からの後方乱気流が、鈍い轟音または笛のような音として聞こえる。これが渦の強い中心である。航空機が弱い渦を発生させる場合、その崩壊は紙を破るような音になる。多くの場合、通過する航空機の直接音が小さくなってから数秒後に初めて感知される。その後、音は大きくなる。しかし、後方乱気流の音は方向性が極めて強いため、航空機のかなり後方から発生していると容易に知覚され、その見かけ上の発生源は航空機と同じように空を横切って移動する。音は30秒以上続くことがあり、時にはシューッという音や割れる音を伴い、絶えず音色を変え、最終的に消える。

1986年の映画『トップガン』では、トム・クルーズ演じるピート・「マーベリック」・ミッチェル中尉が、同僚の飛行士トム・「アイスマン」・カザンスキー（ヴァル・キルマー演じる）が操縦する別の航空機のジェット気流を通過したために2度のフレームアウトに見舞われる。その結果、彼は回復不能なスピン状態に陥り、脱出を余儀なくされ、彼のRIOニック・「グース」・ブラッドショーが死亡した。^[26]その後の事件で、彼は敵の戦闘機のジェット気流に巻き込まれるが、無事に回復する。

映画「プッシング・ティン」では、航空機が着陸するとき、管制官が滑走路の端のすぐ外側に立って、後方乱気流を直接体験します。しかし、この映画では地上の人に対する乱気流の影響が誇張されており、主人公たちが通過する航空機に吹き飛ばされる様子が描かれています。実際には、着陸する航空機の後方および下方の乱気流は、地上の人が倒れるほどのものではありません。（対照的に、離陸する航空機のジェット気流は、航空機の後ろにいる人にとって非常に危険です。）

• バチェラーボルテックス
• 渦（流体力学）
• 航跡（船の）
• 翼端装置

• メリル・ゲットライン船長が「ヘビー」を解説
• 米国連邦航空局、後方乱気流に関する航空情報マニュアル
• 米国FAA、パイロット・コントローラー用語集、航空機クラスを参照
• 後方乱気流、目に見えない敵
• 後流乱気流の写真
• NASA ドライデン – ウェイクボルテックス研究