Bandoalphaのらく書き帳

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Boeing 787

ボーイングの対策案

ボーイング社は787のバッテリー問題の対策案をFAAに提示しているといい、その説明会を東京で開催したという。

◆◆◆引用ー日本経済新聞ネット

787運航再開「数週間程度で」 当局の承認は不透明
2013/3/15 12:05 ニュースソース 日本経済新聞 電子版  

米ボーイングのレイモンド・コナー民間航空機部門社長は15日、都内で記者会見し、新型機「787」の運航再開時期について「経験則から考えて数週間程度と考えている」と語った。ボーイングは近く改良型バッテリーを搭載した787の試験飛行を実施する予定。ただ、最終的に米連邦航空局(FAA)が運航再開を承認するかどうかはまだ不透明な状況だ。

 ボーイングは問題となったバッテリーの発煙トラブルを防ぐ対策として、バッテリーを構成するリチウムイオン電池の間に仕切り板を取り付けるなど3つの改善案をFAAなどに提示し、試験飛行を実施する許可を得た。試験飛行で安全性を確認したうえで、FAAの運航再開の承認をとれば、787の運航を再開できる。

 ボーイングは同日、電池の改善策に加え、製造段階で電池メーカーのジーエス・ユアサコーポレーションなどと協力し、4種類の試験を追加することなどで品質のばらつきを防ぐことも明らかにした。

 ただ、独立機関の米運輸安全委員会(NTSB)が統括する事故調査は難航しており、電池が発火した原因はまだ特定されていない。今回ボーイングが打ち出した改善案では、セルのショートを防ぐことは難しいとの見方も出ている。

 787はFAAなどが1月16日に運航停止を命令しており、全日空や日本航空なども運航をとりやめている。


http://www.nikkei.com/article/DGXNASDD15021_V10C13A3EB2000/?dg=1
◆◆◆

この説明会の模様や、使用されたプレゼンテーション・スライドなどはボーイング社のサイトで見ることが出来る。

Technical briefing on the 787

バッテリー問題の原因は特定出来ていないので、問題が生じる80程の可能性を想定して、問題の発生を防止する対策を施すと共に、万一Cell Ventingが発生した場合でも火災等に発展しない工夫としている。

製造工程も含めてバッテリー本体を強化して”たくましいバッテリー”とし、充電器を改良して充電圧や放電の範囲を狭めて過充電・過放電の安全マージンを上げるとともに充電方法も変えて”バッテリーにやさしい充電器”とし、バッテリー本体はベント菅を有する特殊格納ケースに入れて万一発熱・発煙などが生じてもこれを閉じ込める”臭いものに蓋”の構造としている。

そもそも元々そんな危険なコトではないのだし、考えられるあらゆる対策は全て施した、さあこれで何が起きても大丈夫。
だろうか?

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Photo:ボーイング説明スライドより。
バッテリー本体の青箱の外寸は変らないといい、気密性を持った格納ケースは1.25インチ厚のスチールで、ベント菅は直径1インチのタイタニウム製だという。重量増加は両バッテリーで150ポンドだという。(
追記)ボーイングのサイトを見ると、格納ケースの板厚は1/8インチ・スチールのようである。これならば150ポンドに収まるだろうか。しかしこうなるともう軽量化のためという意味はなくなるが。
本来シンプルなものである蓄電池システムが、何ともエライお姿に。


バッテリー・インシデントの原因は未だ解らないわけだが、FDRの記録からは過充電はなかったものと考えられ、日航機・全日空機いずれの場合もバッテリーは使用されていなかった状態と考えられるから、過放電というのも考え難い。
バッテリーのセル内から問題が生じた可能性を否定は出来ない。

ボーイング社のこの対策案では、バッテリーのセル自体からの問題発生を防止することは保障できないわけで、Cell Ventingなどが生じた場合これを巧く閉じ込めることが出来たとしても、バッテリーは使用不能の状態になるだろうし、飛行システムのバックアップの一つであるバッテリーが使用不能の状態になれば、飛行を継続することは出来ないだろうから、ダイバート先に緊急着陸という事態になるのではあるまいか。

短距離の国内空路はまだしも、国際線などでのETOPS()飛行の場合は現行は180分ルールであり、787は330分ルールの取得・運行を目指すものだという。
飛行システムのファイナル・バックアップであるバッテリーが不能の侭、密封した格納容器内とはいえ発熱したバッテリーを抱えて何時間も飛行せねばならなくなる可能性を残すというのは、商業運行の許容の範囲を超えていよう。

バッテリー・インシデントは787フリートの総飛行時間52,000時間弱で2件発生しているので、”実績ベース”からは26,000飛行時間毎に当該インシデントの発生が考えられようか。

運航されている787は現在は50機ほどしかないが、今年中には月産10機にするというから直に世界中に増えるだろうし、この対策案で飛行再開した場合は、毎月世界のどこかでバッテリー・インシデントにより787が緊急着陸するという事態も起こることが考えられようか。

日航機や全日空機の事案があれだけの被害で済んだのは、果敢な消火活動や躊躇なく直ちに緊急着陸を決断した機長の適切な措置によるところが大なのであろう。

機上での機器の発火・発煙という事態は重く考えるべきことであろう。

”一刻も早く飛行再開を!”ということばかりに目が向いた場当たり的な対策というのは、大きな蹉跌に繋がり易いのではあるまいか。

航空機事故の原因究明というのは、時に機体そのものが海没や焼損していたりで、原因が特定出来ない場合も生じるのだが、今回はそのようなことはないので、時間はかかるとしても原因が解らないということはあるまい。

ボーイング社もGSユアサ社も大企業であり技術力も政治力もあるのだろうが、数百人という対策チームの技術者のパワーは、この問題の根拠を特定し、これを根本から除去することに向けられるべきであろう。

原因がまだ不明という今の状況で、安全を確保しながら飛行再開をしたいのであれば、問題となっているリチウム・イオン・バッテリーを取り卸すことは考えられよう。

暫定措置としてニッカド電池に変更するSBの場合、どのような問題が障壁として考えられたのか?の質問が記者たちから出ないのは不思議である。

787バッテリー発火事案中間報告

3月7日付けでNTSBが、去る1月7日にボストン空港で発生したJAL787機のバッテリー火災の「発生事実中間報告(Interim Factual Report)」を発表している。

Interim Factual Report」 -NATIONAL TRANSPORTATION SAFETY BOARDーMarch 7, 2013

この事案に関係する関連報告書の類もNTSBサイトで閲覧できるので、私のような”その他大勢”の人間も「何が起きたのか?」を詳しく知ることが出来るのは有難い。

Related Documents: DCA13IA037 January 7, 2013 Boston, MA United States

まあ787で仕事をしているわけではないので、「何が起きたのか?」の仔細を知ったところであまり意味はなく、「何故起きたのか?」が解明されて対策が立てられ、「もう安全に乗れるのか?」のほうが早く知りたいわけだが。

中間報告書にある通りその道の専門家が鋭意解明努力をしているところだが、発火に至った原因究明のほうはやはり時間がかかりそうである。

しかしなあ、ボーイングのリスク評価では発火に至るようなバッテリーのCell Ventingの発生は1千万飛行時間に1回発生の確率とされ、その安全対策も施されて、タレスやGSユアサで実地試験もされて、”完全に大丈夫”ということで、FAAもそれを審査・評価のうえ”安全”の合格お墨付きを出したわけなのだが。

1月7日のボストン空港でのJAL787のバッテリー発火に続いて、1月16日には飛行中のANA787でバッテリーから発煙し、高松空港に緊急着陸している。
1月16日時点での787フリート全体での合計飛行時間は52,000時間弱だったという。

「おいおい、じぇんじぇん違うぢゃない」
と言う事になるわけだが。

”発生事実は事前評価より奇なり”だが、787はリチウム・イオン・バッテリーばかりでなく色々な新しい技術を採用している機体なわけで、問題は、バッテリー事案と同じような事が他の部位にも潜在している可能性を否定は出来ないことであろう。

FAAが設計の段階に遡って再審査を実施している所以だろうが、787というのは、空の旅に新しい次元の快適性を齎し、運航に当たっては刮目すべき経済性を齎す”新次元の傑作機”なのか?、あるいは、”稀に見る駄作機”なのか?難しいところになってきたろうか。(苦笑)

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NTSB中間報告書より。

ANA機バッテリーはAPU用も損傷

前部E/Eベイのメイン・バッテリーから発煙し、高松空港に緊急着陸したANA787機は、後部E/EベイのAPU用バッテリーにも異常が見られるのだという。

何らかの原因でバッテリー内部から異常が発生しているものなのか、或いは機体電気系統に異常があり各部の安全デバイスをスルーしてしまうような想像を超えるような状況が発生しているのか、或いは複合的な要因が複雑に絡み合って予想を超える状況に陥ったものなのか・・・

原因が解らないと安全を保障出来る対策というのはなかなか難しいので、早く原因が解ればよいのだが。
さて、何時になったら飛べることやら。

調査進捗状況 2013年2月20日」 運輸安全委員会

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Photo:運輸安全委員会2月5日発表資料より。

◇◇◇引用:日経新聞ネット

「787」補助バッテリーにも膨らみ 高松トラブル機
2013/2/19 20:51 ニュースソース 日本経済新聞 電子版  

全日空のボーイング787型機が高松空港に緊急着陸したトラブルで、運輸安全委員会は19日、異常がないとしていた補助動力装置(APU)のバッテリー内部にある電池のケースで、膨らみが見つかったと発表した。何らかの異常が起きた可能性もあるとみて、分解して詳しく調べる。

 安全委によると、APUバッテリーはメーンバッテリーと同じ構造。8つのうち電池2つの金属製ケースがわずかに膨らんでいたという。

 これまでの調査で、メーンバッテリーは8つの電池全てが熱で損傷。内部で発熱、制御できない異常高温となる「熱暴走」が起きたことが分かっている。

 宇宙航空研究開発機構(JAXA)がメーンバッテリーとAPUバッテリーをCTスキャンで撮影。APUバッテリーは異常がないとされていたが、画像を詳細に分析したところ、膨らみが新たに見つかった。

 787型機は機体の前方にメーンバッテリー、後方にAPUバッテリーを搭載している。米ボストンの空港で起きた日航機のトラブルでは、機体後方のAPUバッテリーが発火した。


http://www.nikkei.com/article/DGXNASDG1903N_Z10C13A2CR8000/
◇◇◇

今回のインシデントで、初期生産機で配線設計ミスが其の儘なことなども見つかっているようである。
メイン・バッテリーがダウンした場合に航法灯が点灯する?とかであれば、運航の安全には支障は生じないので、重整備時にでも改修することとして其の儘運航することに問題はないであろう。
生産初期の機体というのは自重も数トン重くなっており、運航条件に制限があると聞く。(
今回のJA804AはLine No.9であるから、他の2機となればL/N.8のJA801AとL/N.7のJA803Aということになるのだろう。
ちなみにボストンでAPU用バッテリーからの発火を生じたJAL機は、JA829JでL/Nは84である。

◇◇◇引用:日経新聞ネット

787、配線に設計ミス 「発煙との関連性は低い」
運輸安全委 2013/2/21 0:10 ニュースソース 日本経済新聞 電子版  

全日空のボーイング787型機が高松空港に緊急着陸したトラブルで、運輸安全委員会は20日、トラブルのあった機体の電気配線に設計ミスがあったことを明らかにした。同機は開発段階の試験飛行に使われ、初期の配線ミスを見つけてボーイング社が設計図を改訂した後も、そのままの状態で運航していた。

 安全委は「発煙との関連性は低く、飛行中の機体の安全性に影響はなかった」としている。発煙したメーンバッテリーへの過充電がフライトレコーダー(飛行記録装置)上は確認されなかったとされる出力データへの影響について精査する。

 安全委によると、全日空機が高松空港に緊急着陸後、全てのスイッチを切ったのに主翼両端と尾部にある3つの航空灯(ナビゲーションライト)が点灯し続け、補助動力装置(APU)用バッテリーの電源コネクターを外すと消灯したという。

 その後の調査で、本来はそれぞれ独立しているはずのAPU用バッテリーの主配線とメーンバッテリーの主配線が他の電気回路を経由してつながっていたことが判明。メーンバッテリーが異常を起こし、回路内の電圧の均衡が崩れたのが点灯の原因とみられる。

 ボーイング社は787の設計図をこれまで複数回改訂しており、最新は2012年9月版。少なくとも11年11月の改訂までに今回問題となった配線の誤りに気付き、設計図を改めていたが、発煙した全日空機は初期の設計のままだった。

 ほかに全日空が保有し、羽田空港に駐機中の同型機2機を初期の誤った配線のまま運航していた可能性があるという。

 メーンバッテリーと主配線の間には電流の逆流防止装置があるため、今回見つかった異常配線でAPU用バッテリーからの電流がメーンバッテリーに流れ込んだ可能性は低く、安全委は「発煙に直接関係があるとは考えていない」としている。〔共同〕


http://www.nikkei.com/article/DGXNASDG2005Z_Q3A220C1CC1000/?dg=1
◇◇◇

A350XWBはニッカドに変更

今年中に初飛行の予定で、2014年からエアラインへの引渡しを開始するのだというエアバスA350XWBは、当初のリチウム・イオン・バッテリーからニッカド・バッテリーに変更することを決めたという。

Airbus activates “Plan B” for the A350 XWB batteries - Reverts back to nickel cadmium technology」-エアバス社ニュース

787のリチウム・イオン・バッテリー問題は、その根本原因が未だ不明な状況であり、NTSBが中間報告を3月半ば頃出すというだけで、何時出されるか不明なNTSBの「最終報告」に基いて、どのような対策なり審査基準なりをFAAが出すのかは、全く見当が付かない状況なので、これを待っていたのではA350XWBの計画は立たないので、”プランB”の確率された技術の”ニッカド”でここは手堅く行こうということだろう。

バッテリー変更による重量増加は60~80kgとのことだが()、燃費の向上で運航費の低減を売りものとする新型旅客機にとって重量の増加は痛いだろうが、計画が半年も一年もゴタゴタと遅延するようなことを考えれば、これは賢明な選択だろう。
大きくて重いモノから小さく軽いモノへの変更は容易なので、将来必要であれば、リチウム・イオン・バッテリーへの変更SBキットを出す事も可能であろうし。

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Photo: AIRBUS
今年中に初飛行予定のA350XWB初号機。この機体はリチウム・イオン・バッテリー搭載の侭で飛行する予定という。
787に対抗する機体であり、従来機に比べて25%運航費が低減するのだという。

おっさん頭の算数では、その分全部とは言わんが幾分航空券が安くなって良いように思うが、そうはイカンのが世の常のようだ。
機内で”スッチー”のお姉さんにそんな文句を言っても、「その分私達アテンダントが、25%綺麗になってますぅ。」とか言われて、軽くアシラワれてお終いだろうか。

ここまで解ったーJAL機バッテリー調査

2月7日に、NTSB委員長がJAL787機バッテリー火災の原因調査進捗状況の報告記者会見を再び行っている。

解ってきたことは、#6セルでショートが起り熱暴走が生起、その熱暴走が周りの他のセルにも伝播していったものという。バッテリー内は華氏500度以上に達していたものという。

どうして#6セルでショートが起きたのかを調査中だが、バッテリー外部からの物理的衝撃や電気的ショート(外部短絡)という要因は排除されるという。
可能性として考えられる原因は3点。

•Cell charging (セル充電の問題)
•Potential manufacturing issues (製造上の問題)
•Battery design considerations (設計上の問題)

このバッテリーは、リチウム・イオン・バッテリーのセル8個を直列接続で筐体内に配し、管理制御回路(BMU)を設けたものだが、筐体内で熱暴走が次々とセルからセルに伝播してゆく事態は設計上留意していた筈であり、ボーイング社のリスク評価でもセルからセルへと熱暴走が伝播することは起らず、火災も発生しないものとされていたという。

写真を見ると、8個のセルは”幕の内弁当”みたいにぎっしりと詰まった配置であり、セル間に熱の逃げ場は無く、BMUの回路基板も剥き出しで筐体内に一緒である。
素人目にも”なんだかなあ”という感じはするのだが、今回の火災発生であり、運航再開にあたってはバッテリーの設計変更は必須になるであろう。
ボーイングの対応チームも既に設計変更を考えているとのニュースも出ている。
Boeing Preps Redesign to Get 787 Flying Again」 -WSJ

TC(航空機型式証明)を認可したFAAの審査要領の妥当性も今後問われることになるだろう。

リチウム・イオン・バッテリーは787で事実上初めて旅客輸送機に使われるのであり、その特性上、設計・安全評価・審査には慎重であるべきであったところが、GSユアサは航空用は初めての開発でセンスに欠け、ボーイングは遅延しまくったスケジュールの回復に追われ、FAAは予算削減で新しい技術への審査能力に欠け・・・何れもが安全には些か”ゆるかった”ところがあったろうか。

NTSBの勧告がどのようなものになるかは未だ不明だが、マネージ出来ないような摩訶不思議なことがあるわけではないので、しっかりとした安全設計と評価・審査が為され、適正な整備運用がされれば、リチウム・イオン・バッテリーも航空用として十分に安全で実用に耐えるものというところだろうか。

Boeing 787 Battery Fire Investigative Update」-NTSB


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