( 公財 ) 航空機国際共同開発促進基金解説概要 26-3 この解説概要に対するアンケートにご協力くださいエアバス社の最新中型機 A350 XWB について 1. 概要 2006 年 12 月にローンチされたエアバス社の A350 XWB( エクストラワイドボディ ) 型機は最新の中型ワイド

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たかよしいしなみ
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1 ( 公財 ) 航空機国際共同開発促進基金解説概要 26-3 この解説概要に対するアンケートにご協力くださいエアバス社の最新中型機 A350 XWB について 1. 概要 2006 年 12 月にローンチされたエアバス社の A350 XWB( エクストラワイドボディ ) 型機は最新の中型ワイドボディ機ファミリーである全長が異なる 3 機種 A 型機 ( 標準座席数 276 席 ) A 型機 ( 標準座席数 315 席 ) A 型機 ( 標準座席数 369 席 ) で構成される航続距離は A 型機が 15,300 キロ /8,250 海里 A 型機が 14,350 キロ /7,750 海里 A 型機が 14,800 キロ /8,000 海里ロールスロイス社製次世代エンジントレント XWB を搭載する中距離から長距離路線の運航で高い効率性を確立し幅広いゆとりの客室を備え快適な居住空間を乗客に提供しながら航空会社が直面する燃料費の高騰や将来に向けた環境問題にも対応する最新鋭機である 2014 年 12 月末時点での受注数は 40 社から 780 機機種別では標準型の A 型機が最も受注数が多く 595 機 A 型機が 169 機 A 型機が 16 機を受注している顧客の種類は幅広くフルサービスの大手航空会社からリース会社格安航空会社 (LCC) チャーター運航会社などがありアジア太平洋欧州北米中南米中東アフリカといった世界の全地域の顧客から受注している他 3 つのアライアンス ( 航空連合 : スターアライアンススカイチームワンワールド ) をカバーしている 2014 年 12 月 22 日にはローンチカスタマーのカタール航空に初号機が納入されたカタール航空は 2015 年 1 月中にもドーハフランクフルト線に投入する計画というエアバス社の最新の航空機市場予測 (2014 年年 ) グローバルマーケットフォーカスト (GMF) は今後 20 年間で航空輸送量は年間 4.7% ずつ増加し 100 座席以上を装備する航空機 ( 旅客機と貨物機 ) の需要を 31,358 機 (4 兆 6,000 億米ドルに相当 ) と予測しているそのうち A350 XWB 型機を含む 250 席から 400 席を装備する 2 通路型旅客機の需要は 7,250 機である広胴型新造旅客機の需要の約半数がアジア太平洋地域の航空会社に引き渡される見通しで次に中東 (16%) 欧州 (15%) 北米(9%) と続く ( 図 1) 図 1 今後 20 年間 (2014~2033) の新規双通路型旅客機の地域別納入予測 ( 出典 : エアバス社資料 ) 1

2 A350 XWB 型機は A 型機 A 型機 A 型機で一つのファミリーを形成し様々な市場のニーズに対応するファミリーの中で航空会社はそれぞれの路線の需要に最適な機種を運航させ利益を最大限生み出すことができるパイロットは 3 機種ともすべて同じ免許で操縦が可能であるキャビンクルーと整備士も共通の免許であるため運用効率性に優れ航空会社の利益性をさらに高める最新のエンジンと最先端の空力性能を備えるため有害物質の排出を大幅に抑え将来の環境規制にも対応する乗客一人当たりの CO2 排出量は既存の同クラスと比べて最大 25% 削減され外部騒音レベルは ICAO のチャプター 4 の基準よりも 15EPN デシベル低い 2. 客室の特徴 A350 XWB 型機はボーイング社の 787 型機と比べて胴体幅が 5 インチ (12.7 センチ ) 広い客室は左端の座席の肘掛から右端の座席の肘掛まで幅 220 インチ (5.58 メートル ) の広さがあり幅広い客室によってエコノミークラスで横 9 列 18 インチ (45.72 センチ ) 幅の座席を備えることができるそのほか A350 XWB 型機の客室の特徴として挙げられるのは従来よりも大きくなった窓と収納量の増した手荷物スペースであるまた客室の壁がカーブの少ない垂直に近い曲線であるため広々とした印象を与える照明はすべて LED で照明管理や 1,670 万色ものムードライティングが可能照明の質がさらに充実したものになっている機内エンターテイメントシステム (IFE :In-Flight Entertainment) は第 4 世代の IFE を提供新世代の IFE では全クラスで高画質の映像をワイドスクリーンで観ることができる座席の配線ボックスはよりコンパクトになり足元のスペースも広くなった客室の空調は最新の管理システムによって快適な状態を保持する高性能フィルターを通して空気を浄化し揮発性有機化合物やオゾンを除去する温度は一定に管理され客室内空気は2 分から3 分毎に換気される 7 ゾーンごとに温度調整が可能であるまた客室内の気圧は高度 6,000 フィート相当に保たれている乗務員用の休憩室においてはパイロットと客室乗務員それぞれの休憩室を機体上部に設置しサービスカートをその下に収納することができるためより多くの座席を設けることができ航空会社の収益に影響を与えずに済むパイロットの休憩室はパイロットが客室に出ることなくコックピットから出入りができるニーズに応じて下部デッキか上部デッキに休憩室を装備することが可能である A350 XWB 型機の客室は独ハンブルクのエンジニアおよび研究チームによって開発されている独ハンブルクのエアバス社の施設にはカスタマーデフィニションセンター (CDC) と呼ばれる A350 XWB 型機の客室専用の施設が置かれている CDC ではリードタイムの短縮につながる効率的な客室設計や機内仕様の確定プロセスを顧客に提案する顧客はシ 2

ョールームのような環境でカタログによる提案を実際に見て体験し試験をすることができ LED 照明や多様なギャレーオプションなども実際に評価することが可能である第 4 世代 IFE コンソールや高画質ディスプレー類も体験することができる航空会社がそれぞれの A350 XWB 型機の機内装備について効率的に仕様を確定することができるワンストップショップのような施設であり

3 ョールームのような環境でカタログによる提案を実際に見て体験し試験をすることができ LED 照明や多様なギャレーオプションなども実際に評価することが可能である第 4 世代 IFE コンソールや高画質ディスプレー類も体験することができる航空会社がそれぞれの A350 XWB 型機の機内装備について効率的に仕様を確定することができるワンストップショップのような施設でありこれまでのエアバス社の航空機にはなかった新しい顧客向けのサービス施設である 3. 最新技術を採用 A350 XWB 型機はまったく新しい設計に基づいて製造された航空機である最先端の技術を採用し空力性能を高めることによってボーイング社の 777 型機よりも燃費性能を 25% 向上させた ( 図 2) 図 2 旅客キロ当り二酸化炭素排出量の機種別比較 ( 出典 : エアバス社資料 ) 最先端技術の一つの例として機体に複合材やチタニウムアルミニウム合金などの新素材を 70% 以上使用している特に複合材は 53% と主翼胴体尾翼など主要部位にそれぞれ大幅に採用された ( 図 3) 主翼への複合材の適用は主に重量の削減と疲労強度向上に焦点を当てた外板や前後部翼桁など外翼に炭素繊維強化プラスチック (CFRP) を使用することで約 2.5 トンの重量削減を実現構造部の部品点数が少なくなり整備が簡略腐食耐性も向上したまた A380 型機で開発した技術を取り入れ A350 XWB 型機の中央翼でも上下パネルおよび翼桁に CFRP を適用している一方で胴体との結合部分には金属材料を使用している胴体はハイブリッド CFRP 胴体である CFRP と金属材料を混成させることでそれぞれの利点を取り入れ機体を最適化するたとえば CFRP の使用によって機体を軽量化できるとともに疲労と腐食を最小限に抑制することができるそして金属材の使用により電気伝導性を保持しアクシデントによる衝撃への強度を向上した上補修しやすくした複合材技術を活用した A350 XWB 型機の胴体は 4 つの長いパネルからで 3

きており整備の簡略に貢献しているプリプレグテープで製造される外板は重量効率に優れた設計である図 3 A350XWB 型機で使用されている素材割合 ( 出典 : エアバス社資料 ) その他のエアバス機ファミリーと同様に A350 XWB 型機もフライバイワイヤ技術が採用されコックピット仕様様々なシステム操縦特性などが共通化されている共通性のおかげで

4 きており整備の簡略に貢献しているプリプレグテープで製造される外板は重量効率に優れた設計である図 3 A350XWB 型機で使用されている素材割合 ( 出典 : エアバス社資料 ) その他のエアバス機ファミリーと同様に A350 XWB 型機もフライバイワイヤ技術が採用されコックピット仕様様々なシステム操縦特性などが共通化されている共通性のおかげでパイロットはエアバス機ファミリーの様々な機種の資格を得ることができ訓練時間を短縮できる整備訓練や整備手順も簡便化されスペア部品も削減できるので大幅なコスト削減が可能であるまた A330 型機と共通のタイプレーティング ( 機種別操縦免許 ) の認可を取得したため A330 型機の運航資格を持つパイロットは差異訓練を受けることによって A350 XWB 型機のパイロット訓練を開始することができフルフライトシミュレーターを使用する必要がないため大幅なコスト削減を実現する訓練時間が 65% 削減され移行訓練はわずか 8 日であるこれによって A330 型機と A350 型機を共に運航する航空会社に多大な運航柔軟性をもたらす A350 XWB 型機に搭載されるロールスロイス社製ターボファンエンジントレント XWB の推力は A 型機が 75,000/79,000 ポンド A 型機が 84,000 ポンド A 型機が 97,000 ポンドトレント XWB エンジンは 2012 年 2 月から A380 試験機のエンジン一基と換装され一連の飛行試験を実施 A 型機および A 型機に搭載されるトレント 4

5 XWB エンジンの型式証明は 2013 年 2 月に取得したエンジン飛行試験プログラムは約 175 時間これまでのプログラムにおける試験時間の約 3 倍の時間の試験を実施した 4. 試験機体の飛行試験の前に地上での静強度試験疲労試験を行った静強度試験はフルスケールの供試体が用いられセクション 11/12 の機首部胴体中央部と主翼胴体後部と垂直尾翼の構造部毎に実施主翼の終極荷重試験では運用で予想される荷重の 1.5 倍の荷重が加えられたまた疲労試験ではダミーの前脚が付いた機首部ウイングボックスとベリーフェアリングの付いた胴体部位垂直安定板とダミーの水平安定板及びテールコーンの付いた尾部に分けて試験を実施した A350 XWB 型機の初飛行は 2013 年 6 月 14 日に実施された飛行時間は 4 時間 5 分 221 トンの重量で離陸しフランス南西部を飛行しながら飛行エンベロープを調査しているこの初飛行から約 15 ヶ月かけて 2,600 時間以上の飛行試験を行い 2014 年 9 月 30 日に欧州航空安全庁 (EASA) より A 型機の型式証明を取得したさらに 11 月 12 日には米連邦航空局 (FAA) から型式証明を取得した飛行試験は合計 5 機の試験機で実施試験の効率性を考慮し 5 機の飛行試験機にはあらかじめ役割が決められた初飛行を行ったのは MSN1 操縦性能チェックと着氷試験各種システムおよびエンジン系統の試験を担った 2 番目の試験機は MSN3 飛行性能の計測高温と低温試験各種システムおよびエンジン系統の試験を行った 3 番目の試験機は MSN2 初めて客室が取り付けられ客室関連システムの試験を実施初期長距離飛行 (Early Long Flight) を行い飛行時において客室を評価したその他客室の高温低温試験機内エンターテイメントシステム (IFE) の試験を実施した 4 番目の試験機は MSN4 外部騒音落雷試験アビオニクスの試験さらに初号機の運航会社と整備チームの訓練機として使用した 5 番目の試験機は MSN5 客室が装備され客室の運用試験や訓練を実施路線実証飛行を行い 180 分超の双発機による長距離進出運航 (ETOPS:Extended-range Twin engine OPerationS) の認可を取得した初号機の就航前に 180 分超の ETOPS が承認されたのは A350 XWB が初めてであるまた航空会社の選択に応じて 300 分の ETOPS 370 分の ETOPS も可能これにより代替となる空港までの距離を最大 2,500 海里 (4,630 キロ ) まで延ばすことができる 5 機の飛行試験機で行った代表的な試験内容を次に記す高地試験 (MSN3): ボリビアの高度 8300 フィートにあるコチャバンバと高度 1 万 3300 フィートにあるラパスの飛行場で高高度地におけるエンジン APU 様々なシステム離着陸オートパイロットなど一連の試験を実施寒冷地試験 (MSN3): カナダのイカルイトでマイナス 28 度の気温の中 APU やエンジン始動様々なシステムの作動状況低速走行離陸中断などの試験を実施 5

6 水吸い込み試験 (MSN4): 仏イストルで滑走路に長さ 100m 幅 29mの水溜りをつくった後そこに深さ約 22mmの水を張り試験機を 60 ノットから 140 ノットまでさまざまな速度で滑走させたこれにより雨でひどく濡れた滑走路で水しぶきがエンジンおよび APUに影響を与えないことを実証逆噴射装置の使用など様々な状況下を想定して多くの走行を実施した高温試験 (MSN3): アラブ首長国連邦のアルアインで気温 40 度以上の環境下におけるエンジンやシステムの動作を確認航空機を炎天下数時間地上に置きその後様々な冷却システムの動作を確認する試験など飛行中と地上で様々な試験を実施した離陸中断試験 (MSN1): 仏イストル空軍基地で高速高重量で離陸中断を行い問題なく機体を停止することができるブレーキシステムの機能を実証した初期長距離飛行試験 (MSN2):2 度にわたって実施第 1 回目は日中に 7 時間飛行しエールフランス航空の客室乗務員が乗務した 2 回目は夜の時間帯で 12 時間飛行ルフトハンザドイツ航空の客室乗務員が乗務したエアバス社従業員で構成される合計 500 人の乗客とエアバス社および装備品メーカーから客室の専門家約 30 名が搭乗し空調や照明防音環境機内エンターテイメント (IFE) ギャレー電気システムトイレ排水システムなどを検査した路線実証飛行試験 (MSN5): 航空会社による実際の商業飛行に向けた A350 XWB の運用性を実証するためのもの高高度での飛行性能や自動着陸試験空港でのターンアラウンドハンドリングサービスなどをチェック世界の主要 14 空港へ飛行しエアバス社のフライトクルーと欧州航空安全庁 (EASA) のパイロットが同乗した 5. 製造トゥールーズにある最終組み立て工場 A350 XWB FAL(Final Assembly Line) は 7 万 4,000 平方メートルの広さを持つ 2012 年 10 月に正式稼動した工場建設から環境に配慮し旧建物のコンクリートや土台をリサイクルし再利用したまたエネルギー管理システムによってエネルギーを効果的に利用することが可能で屋根に太陽光発電パネルを取り付けて工場に必要な電力の大部分をまかなう製造工程の最適化のため同じワイドボディ機である A330 ファミリーの最終組立工場に隣接して建造された ( 組み立て工程のうち客室装備の仕上げとエンジン APU 関連システムの試験が A330 ファミリーの工場で行われる ) さらに作業効率を最適化するため A350 XWB 型機の製造方法はこれまでのエアバス機プログラムとは異なる方法を採用している A350 XWB は最終組立工場に運ばれる前の大型部品の組立工程の中で試験も実施各主要構造部の組み立ては機首部中央胴体がサン = ナゼール後部前部胴体と垂直尾翼がハンブルク主翼がブロートン ( 装備はブレーメン ) 水平尾翼がヘタフェ/ イジェスカスパイロンとナセルがトゥールーズでそれぞれ行われる最終組立工場での作業はまず 3 つに分かれた胴体の結合から開始されるがその結合作業前にギャレーと乗務員休憩室部分が胴体内部に入れられるその後次の作業エリアに移り胴体の結合作業と平行して前部乗務員休憩室と後部ギャレー装備前脚の取り付けを行う 6

7 この解説概要に対するアンケートにご協力くださいジグは可動式で胴体の異なる A 型機 A 型機 A 型機の 3 機種とも収容することができる次の作業エリアでは主翼と胴体の結合水平尾翼と垂直尾翼主脚とエンジンパイロンが取り付けられる主翼と尾部の取り付けと平行して客室の壁や頭上手荷物棚カーペット床パーテーションなど客室装備の作業も行われるこのように作業を並行して行うことで組立作業の時間を大幅に削減することが可能となったここでは最初の電源投入も実施され地上試験の準備が整うさらに別の作業エリアに移動し座席や配線ドアや貨物室ギャレー関連装備などと同時にベリーフェアリングやランディングギアドア主翼前縁部の取り付けが行われるまた空調システムや機内エンターテイメントシステム客室インターコミュニケーションシステムなど客室関連の試験も実施されるさらに次の場所に移動して客室与圧や燃料システム客室コミュニケーションシステムの試験搭乗口と貨物室ドアの検査を実施ここでの作業が完了すると機体の塗装作業に入る塗装作業は最新の環境規制を遵守し低ポリウレタン塗料と低 VOC 溶剤使用塗装デザインにより塗装作業は 7 日から 18 日間要する塗装作業が終了すると A330 型機の工場に移動し客室装備の仕上げやエンジンと APU の取り付け関連システムの試験を実施するそれらが完了すると A350 型機はフライトラインに入り飛行試験など顧客への引き渡しまでの最終作業に移る A350 XWB 型機は量産体制では月産最大 10 機となる新しく取り入れた作業の新方式により最終組立の最初の工程から最終的な引き渡しまでの期間が 2.5 ヶ月となり時間を 30% 短縮することが可能となった 6. おわりに商業運航の開始前から約 780 機もの受注を世界中の航空会社やリース会社から獲得した A350 XWB は今後 20 年 30 年後も主力機として活躍することのできる次世代航空機である今後 20 年間で 7200 機を超える需要が予測される市場において A350 XWB はその他のエアバス機と同様に年々変化する市場ニーズに柔軟に対応するため常に様々な改良が重ねられるだろう 2017 年には A より大型の A が商業運航を開始するが A は市場の要望に応えて当初より搭載するトレント XWB エンジンの推力を増強しペイロード ( 有償搭載量 ) と航続距離能力が強化されたまた受注の 30% 以上がアジア太平洋地域の航空会社からであり 2019 年から開始される日本航空への納入と合わせて日本の空での存在感が大きくなるにつれて観光需要にも寄与することができる今後月産 10 機の量産化を目指し工場での生産能力の向上や部品輸送の効率化も求められる 2018 年後半に量産化が実現すれば年間およそ 120 機が納入されることになりより多くの人々が A350 XWB によるまったく新しい空の旅を楽しめるようになるだろう効率性環境性快適性における航空業界の基準を塗り替えるこの次世代機がさらにその先の革新技術の誕生へとつながり航空業界が目指す持続可能な未来の航空輸送実現に向けた大きな戦力となることが期待される参考文献等 1) A350 XWB の特設サイト 7

平成１５年度　航空機等の機械工業動向調査事業

平成１５年度　航空機等の機械工業動向調査事業 ( 公財 ) 航空機国際共同開発促進基金解説概要 16-4-1 この解説概要に対するアンケートにご協力くださいエアバス A350 について 1 背景エアバスは 2004 年 12 月 10 日にボーイング B787 の対抗馬としての A350 に関する Authorization To Offer( 以下 ATO) を得て近い将来のローンチを目指してローンチ候補エアラインへの提案受注活動を積極的に行っている