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1 東 海 大 学 工 学 部 航 空 宇 宙 学 科 航 空 操 縦 学 専 攻 2015 年 度 卒 業 研 究 論 文 航 空 機 の 歴 史 的 考 察 と 未 来 予 測 2015 年 2 月 2BEO1107 玉 田 凌 太 利 根 川 豊 教 授

2 目 次 はじめに 第 一 章 航 空 機 の 発 明 空 への 憧 れと 需 要 航 空 機 発 明 の 父 ライト 兄 弟 需 要 の 多 様 化 に 伴 う 航 空 機 の 発 展 黎 明 期 における 航 空 第 二 章 現 代 の 航 空 機 現 代 の 航 空 機 現 代 の 旅 客 機 需 要 航 空 機 が 現 在 に 与 えた 影 響 現 在 のパイロット 第 三 章 パイロットの 危 機 止 まらない 自 動 化 変 わりゆくコックピット 現 代 版 アクシデント コックピットがなくなる 日

3 第 四 章 結 論 技 術 と 人 間 ~ 未 来 を 予 測 する~ 謝 辞 参 考 文 献

4 はじめに 1903 年 12 月 17 日 アメリカ ノースカロライナ 州 キティーホーク 近 郊 のキ ルデビルヒルで オハイオ 州 出 身 の 自 転 車 屋 を 営 む ウィルバー ライト オ ーヴィル ライトの 兄 弟 により この 世 に 飛 行 機 が 生 まれた 人 類 が 文 明 を 築 いてから 久 しく 抱 き 続 けていた 空 を 飛 ぶという 憧 れに この 日 まで 多 くの 学 者 が 挑 み そして 多 くの 失 敗 を 繰 り 返 してきた この 日 は 人 類 が 長 年 憧 れ 続 けて きた 空 へと 羽 ばたいた 日 である 航 空 機 の 発 明 から 現 在 までの 110 年 足 らずで 航 空 機 は 目 覚 ましい 発 展 を 遂 げた 発 明 当 時 は 命 がけで 臨 んだ 飛 行 も 今 では 小 さな 子 供 やお 年 寄 りでも 簡 単 に 安 全 で 快 適 な 空 の 旅 を 楽 しむことができるようになった かつては 何 週 間 もかけて 横 断 していた 大 陸 や 海 洋 も ほんの 数 時 間 で 横 断 できるようになっ た パイロット 1 人 がやっと 浮 き 上 がれるほどだったかつての 航 空 機 は 800 名 もの 乗 客 を 楽 々と 大 空 へと 持 ち 上 げている このような 目 覚 ましい 発 展 を 当 時 のライト 兄 弟 は 果 たして 予 想 していただろうか 航 空 機 が 発 展 を 遂 げていく 中 で パイロットという 職 業 が 生 まれ 私 たちは その 職 業 を 自 身 のライフワークにしようとしている しかしかつての 飛 行 機 乗 りといわれていた 時 代 と 現 在 のパイロットでは その 意 味 合 いに 違 いがあるの ではないか 本 論 文 では 以 上 の 観 点 から なぜ 航 空 機 が 発 明 されたのか 航 空 機 がこのよ うな 急 速 な 発 展 を 遂 げたのはなぜか その 背 景 には 何 があるのかをまず 調 べ まとめた その 上 で これから 未 来 の 航 空 機 はどのように 発 展 していくのか かつての 飛 行 機 乗 りが 現 在 のパイロットへ 大 きく 変 化 したように 未 来 ではパ イロットの 在 り 方 にどのような 変 化 がもたらされ パイロットや 航 空 機 はどの ように 変 わっていくべきかを 研 究 考 察 し 4 章 からなる 論 文 にまとめた 第 一 章 では 航 空 機 が 発 明 される 経 緯 を 調 査 しまとめた 特 に 航 空 機 発 明 の 父 であるライト 兄 弟 について 文 献 等 を 用 いて 詳 しく 研 究 し 何 故 兄 弟 が 航 空 機 を 発 明 することが 出 来 たのかをまとめた また 航 空 機 発 明 から 第 一 次 大 戦 終 結 までのいわゆる 航 空 機 黎 明 期 における 航 空 機 の 特 徴 を 調 査 し その 発 展 につ いて 研 究 した 第 二 章 では 現 代 における 航 空 機 を 調 査 した 第 二 次 大 戦 後 期 に 航 空 機 に 導 入 されたジェットエンジンにより 航 空 機 の 性 能 は 格 段 に 向 上 したが 航 空 機 の 高 速 化 に 伴 い 様 々な 最 先 端 技 術 が 発 明 され 航 空 機 に 採 用 された この 航 空 機 に 採 用 された 当 時 の 最 先 端 技 術 についても 第 二 章 でまとめた 第 三 章 では 航 空 機 が 電 子 化 され コンピュータが 進 出 してきたことによっ - 1 -

5 て 生 じた 新 たな 問 題 について 研 究 考 察 した 現 代 の 航 空 機 ではその 制 御 のほ とんどはコンピュータに 頼 っている このことが 黎 明 期 におけるパイロットと 現 代 のパイロットの 在 り 方 を 決 定 的 に 異 なるものへと 変 化 させた 第 四 章 では 第 三 章 で 言 及 した 問 題 点 に 対 する 解 決 案 を 考 察 し 記 述 した 現 在 の 航 空 機 はコンピュータに 頼 る 部 分 が 多 く 人 間 のパイロットのスキル 低 下 が 問 題 となっている その 原 因 は コンピュータの 特 性 にあると 結 論 付 けた このコンピュータの 特 性 を 人 間 がよく 理 解 し またコンピュータ 自 身 が 変 化 で きるところは 変 化 させ 双 方 の 歩 み 寄 りによりともに 安 全 運 航 を 保 つことが 必 要 不 可 欠 であると 結 論 付 けた - 2 -

6 第 一 章 航 空 機 の 発 明 1.1 空 への 憧 れと 需 要 航 空 機 がこの 世 に 生 まれてまだ 110 年 余 りだが 人 類 が 空 を 飛 ぶことにあこ がれを 抱 いたのは 意 外 に 歴 史 深 い アウルス ゲッリウスの 著 書 によれば 紀 元 前 4 世 紀 には 古 代 ギリシアの 学 者 アルキタスが 蒸 気 ジェットと 思 われる 推 進 装 置 を 用 いた 鳥 を 模 した 飛 行 体 で 飛 行 を 試 みたとされる 記 録 が 残 っている 3 世 紀 ごろには 中 国 の 諸 葛 孔 明 が 平 陽 で 司 馬 仲 達 の 軍 に 包 囲 された 際 紙 を 貼 った 大 型 の 籠 天 灯 を 制 作 し 仲 間 に 救 援 を 要 請 した これは 現 在 の 熱 気 球 の 原 理 を 利 用 したものであった また 1490 年 ごろには レオナルド ダ ヴィンチが 現 在 のヘリコプターの ようなスケッチを 残 している このスケッチの 周 りには 太 い 針 金 で 縁 取 られ た 半 径 約 5mの 布 製 のらせん 型 のプロペラを 軸 に 取 り 付 ける 軸 はうすい 鉄 板 で 作 り 強 くねじ 曲 げると 元 にもどろうとする 力 でプロペラは 回 る という メモがあり これをダヴィンチは 空 圧 ネジ と 名 付 け 回 転 するプロペラに よって 上 昇 するというアイデアを 初 めて 記 した 写 真 レオナルド ダ ヴィンチのメモ 1-3 -

7 しかし 当 時 は 材 料 に 木 材 や 布 しか 利 用 することができず 軽 くて 丈 夫 な 機 体 を 制 作 することができなかったため 実 際 に 飛 ぶことはかなわなかった 現 在 の 航 空 機 といえば 素 材 はさまざまであるが 金 属 の 機 体 に 大 きな 固 定 翼 があり エンジンによって 推 力 を 得 ることで 揚 力 を 発 生 させるものが 一 般 的 である しかし その 概 念 が 登 場 するのはこの 時 代 よりももう 少 し 先 である 現 在 の 航 空 機 という 概 念 が 生 まれる 以 前 1670 年 イタリアのイエズス 会 士 フラ ンチェスコ ラナ デ テルツィは 著 書 である"Prodomo ovvero saggio di alcune invenzioni nuove premesso all'arte maestra"( 草 案 段 階 にある 幾 つかの 新 発 明 に 関 す る 問 題 または 小 論 )で 真 空 飛 行 船 の 可 能 性 を 提 唱 した これは 世 界 で 初 めて 軽 飛 行 機 の 概 念 を 示 したものである 以 後 航 空 機 といえば 空 気 よりも 軽 い 気 球 や 飛 行 船 などの 軽 飛 行 機 の 開 発 が 中 心 となり 開 発 されていった では 現 在 一 般 的 に 認 識 されている 航 空 機 という 概 念 はいつ 生 まれたのだろうか それは 1799 年 にイギリスの 工 学 者 で 航 空 学 の 父 と 称 されるジョージ ケイリーによっても たらされた 彼 は 固 定 翼 の 着 想 を 提 唱 動 力 飛 行 実 現 の 半 世 紀 以 上 前 から 航 空 の 研 究 を 行 い 空 気 中 を 運 動 する 物 体 に 働 く 抗 力 と その 速 度 および 迎 角 を 研 究 能 率 的 な 翼 系 を 作 り 出 し 航 空 機 に 働 く 4 つの 力 ( 推 力 揚 力 効 力 重 力 ) を 認 識 するに 至 った この 研 究 により ジョーゾ ケイリーは 1853 年 に 単 葉 の 有 人 グライダーの 製 作 に 成 功 し 100 メートルほど 飛 行 に 成 功 した このグラ イダーの 開 発 に 成 功 したことにより これまでの 軽 飛 行 機 を 中 心 とした 開 発 か ら 固 定 翼 を 持 った 空 気 よりも 重 い 航 空 機 を 中 心 とした 開 発 にシフトしてい った 現 在 の 飛 行 機 のように 推 進 装 置 や 着 陸 装 置 を 取 り 入 れたものを 初 めて 発 明 したのは イギリスの 発 明 家 ウィリアム ヘンソンである 彼 が 1840 年 代 に 構 想 した 空 中 蒸 気 車 は 固 定 翼 推 進 装 置 降 着 装 置 尾 翼 など 現 在 の 飛 行 機 の 形 に 近 いものであった 彼 は 1842 年 頃 には 旅 客 輸 送 用 の 大 型 単 葉 機 を 設 計 し た これらの 飛 行 機 を 建 造 するための 資 金 調 達 を 目 的 にイングランドで 空 中 輸 送 会 社 (Aerial Transit Company)を 設 立 した しかし 1844 年 ごろから 1847 年 ご ろにかけて 翼 幅 20 フィートの 大 型 模 型 を 飛 ばそうと 試 みたが 失 敗 ついにはフ ルサイズの 空 中 蒸 気 車 を 作 るには 至 らなかった この 空 中 輸 送 会 社 はその 後 1848 年 ごろに 解 散 した 固 定 翼 機 に 動 力 を 組 み 込 むという 発 想 を 得 たのは 彼 が 最 初 であり また 空 中 輸 送 会 社 を 設 立 するなど 旅 客 運 送 を 目 的 としていた 点 も 興 味 深 い 点 である 大 型 の 模 型 は 失 敗 に 終 わったが 空 中 蒸 気 車 の 小 型 の 模 型 は 蒸 気 機 関 で 推 進 し 実 際 に 浮 遊 することにも 成 功 していたことから 彼 以 降 の 航 空 機 の 発 明 に 影 響 を 与 えたことは 間 違 いないであろう - 4 -

8 写 真 ウィリアム ヘンソンの 空 中 輸 送 会 社 に 使 われた 広 告 ウィリアム ヘンソン 以 降 研 究 者 や 発 明 家 の 間 では 動 力 飛 行 を 実 現 させよ うという 動 きができた その 中 で フランスの 技 術 者 である アンリ ジファ ールが 人 類 で 初 めての 動 力 飛 行 に 成 功 した 彼 が 発 明 したのは 蒸 気 機 関 で 動 くプロペラを 搭 載 した 葉 巻 型 のガス 気 球 で 1852 年 9 月 24 日 にパリとト ラップの 間 の 27 キロの 飛 行 に 成 功 した この 時 の 蒸 気 エンジンは 3 馬 力 であっ た 彼 が 動 力 飛 行 を 実 現 させたことにより 飛 行 船 による 旅 客 貨 物 の 運 送 が 一 般 に 知 られるようになった しかし 当 時 は 一 部 の 裕 福 な 人 間 や 技 術 者 や 研 究 者 が 搭 乗 することができただけで 一 般 の 人 々が 搭 乗 できるようになるの はもっと 後 の 話 であった - 5 -

9 写 真 アンリ ジファールの 葉 巻 型 ガス 気 球 アンリ ジファールが 人 類 初 の 動 力 飛 行 に 成 功 し ウィリアム ヘンソンに よって 固 定 翼 に 動 力 を 付 けるという 着 想 が 合 わさり 世 界 では 固 定 翼 機 やグ ライダーなどに 動 力 を 取 り 付 け 操 縦 可 能 にしようとする 動 きが 生 まれた 1860 年 代 ロシアのアレクサンドル モジャイスキーが 飛 行 機 械 製 造 計 画 書 を 立 案 し これがロシア 海 軍 最 高 機 密 のプロジェクトとして 国 家 予 算 が 組 まれた しかし 当 時 のロシアの 技 術 力 では 軽 量 かつ 小 型 の 推 進 装 置 を 制 作 するだけの 工 業 力 はなく 計 画 は 停 滞 1880 年 にロシア 政 府 は 正 式 にプロジェクトの 失 敗 を 宣 言 した 1902 年 ニュージーランドの 発 明 家 リチャード ピアースが 動 力 飛 行 を 試 みるも 操 縦 不 能 に 陥 り 失 敗 している 彼 の 飛 行 機 は けん 引 式 のプロ ペラやエルロンなどを 備 えており ライト 兄 弟 の 飛 行 機 に 比 べれば 現 代 の 航 空 機 により 近 い 設 計 だったが エンジンのパワー 不 足 により 機 体 を 制 御 するのに 十 分 な 速 度 を 得 られなかったことが 原 因 で 失 敗 した このように ライト 兄 弟 が 人 類 初 の 動 力 飛 行 を 成 功 させるまでには 多 くの 学 者 が 試 行 錯 誤 を 試 みていた 飛 行 船 や 気 球 などが 徐 々に 一 般 へと 広 まっていく 中 で 人 々は 空 を 飛 ぶことをより 身 近 に 感 じ 始 めていた 当 時 の 航 空 機 開 発 は 今 でいう 宇 宙 開 発 のように 民 衆 にとっても 夢 のある 魅 力 的 な 開 発 だったに 違 いない 実 際 に 1901 年 には 王 立 航 空 クラブが 設 立 されるなど 国 を 挙 げての 航 空 機 開 発 研 究 がおこなわれていた 研 究 者 たちは 研 究 費 の 捻 出 のためにスポ ンサーを 付 ける 必 要 があった そのために 各 地 では 航 空 ショーが 行 われ 一 部 の 貴 族 階 級 の 人 々のみでなく 一 般 大 衆 にも 徐 々に 航 空 機 が 認 識 されていった のがこの 時 代 である - 6 -

10 1.2 航 空 機 発 明 の 父 ライト 兄 弟 1869 年 にアメリカ 大 陸 横 断 鉄 道 が 開 通 1870 年 代 にはガソリンエンジンで 走 る 自 動 車 が 登 場 し 人 々の 移 動 が 活 発 になり 始 めていたころ 航 空 機 の 開 発 はまだまだ 発 展 途 上 にあった 当 時 の 空 を 飛 ぶということは 気 球 やそれの 派 生 である 飛 行 船 に 乗 り 空 を 自 由 に 飛 び 回 るというよりは 風 船 につかまって 浮 き 上 がることが 常 識 とされていた グライダーの 研 究 や 固 定 翼 動 力 飛 行 の 研 究 もなされていたが それもまだまだ 日 の 目 を 見 るには 時 間 がかかると 思 われ ていた その 時 ライト 兄 弟 も アメリカで 自 転 車 屋 を 営 みながら 航 空 機 の 研 究 を 続 けていた 兄 のウィルバー ライトはライト 家 の 三 男 で 1867 年 4 月 16 日 にインディ アナ 州 東 部 の 小 さな 村 で 生 まれた 弟 のオーヴィル ライトはライト 家 の 四 男 で 1871 年 8 月 19 日 にオハイオ 州 デイトンで 生 まれた 二 人 にはほかに 3 人 の 兄 妹 がいた 長 兄 のルクラン(1861 年 生 ) 次 兄 ローリン(1862 年 生 ) そして 妹 のキャサリン(1874 年 生 )である 彼 らは 牧 師 であるミルトン ライトの 子 と して 生 まれた 母 を 結 核 により 1888 年 に 亡 くしている 兄 弟 は 生 涯 の 大 部 分 を オハイオ 州 デイトンで 過 ごし 自 転 車 屋 を 営 みながらグライダーや 動 力 飛 行 の 研 究 に 没 頭 した 兄 弟 は 二 人 とも 生 涯 独 身 であった ライト 兄 弟 が 初 めての 飛 行 に 成 功 したのは 1903 年 12 月 17 日 であるが 成 功 の 地 キティーホークで 実 験 を 開 始 したのはその 3 年 前 の 1900 年 のことであ った まず 兄 弟 はそこでグライダー 実 験 を 行 った ノースカロライナ 州 キティ ーホークというところは 1900 年 当 時 非 常 に 辺 鄙 な 場 所 であり キティーホー クという 地 名 を 知 っている 人 すら 珍 しい 時 代 であったが それでもウィルバー は 気 象 台 に 問 い 合 わせ グライダーの 実 験 に 有 利 な 土 地 を 探 し 求 め このキ ティーホークにたどり 着 いたのである 二 人 が 制 作 したグライダーは 飛 行 機 と いうよりは 凧 に 近 く 実 際 に 両 翼 に 結 び 付 けられたロープを 地 上 から 引 っ 張 る 方 式 でテストされた この 実 験 によって 翼 に 働 く 揚 力 と 抗 力 を 計 測 することが できた ただこの 実 験 では 兄 弟 が 計 算 したよりも 少 ない 揚 力 しか 得 られるこ とができず 満 足 する 結 果 には 至 らなかった その 原 因 は 当 時 の 兄 弟 は 過 去 の 研 究 家 たちが 残 した 資 料 から 多 くを 学 んでおり その 実 績 に 疑 いを 持 たず 研 究 家 たちの 資 料 の 数 値 をそのままにグライダーを 設 計 していたからである 兄 弟 が 初 めてキティーホークでグライダー 実 験 を 行 ってから 一 年 後 1901 年 に 兄 弟 は 再 びキティーホークを 訪 れた この 年 のグライダーは 前 年 の 教 訓 を 生 かし リリエンタールのグライダーに 倣 ってキャンバーを 大 きくしていた 主 翼 前 方 に 位 置 する 水 平 安 定 板 には 角 度 を 変 えるための 操 縦 装 置 が 備 えられて おり ピッチのコントロールが 可 能 になった 実 験 飛 行 を 始 めるとすぐに 不 具 - 7 -

11 合 が 起 きた 機 首 が 必 要 以 上 に 激 しく 上 下 し 水 平 飛 行 が 保 てなかったのであ る 水 平 安 定 板 の 面 積 を 小 さくして 再 度 試 みたが この 不 具 合 は 解 決 できなか った やがて 兄 弟 がたどりついた 結 論 は キャンバーが 大 きすぎたことであっ た 前 年 の 十 分 な 揚 力 を 得 られなかった 反 省 を 生 かし 大 きくしたはずのキャ ンバーは 揚 力 を 増 やすことはせず 機 首 の 不 安 定 をもたらした しかし 兄 弟 が 参 考 にしていた 当 時 の 航 空 機 研 究 の 第 一 人 者 であるオットー リリエンタ ールの 資 料 にはそのことについて 何 の 記 述 もなく そこで 兄 弟 は 初 めて それ までの 研 究 家 たちの 残 した 資 料 に 疑 問 を 抱 いたのである その 後 兄 弟 は 同 じ グライダーのキャンバーを 小 さく 修 正 したところ 機 体 は 安 定 し 水 平 飛 行 を 行 うことができた 引 き 続 き 兄 弟 が 実 験 を 繰 り 返 すうち グライダーが 不 思 議 な 挙 動 を 見 せることに 気 が 付 いた ピッチコントロールは 水 平 安 定 板 で ロー ルコントロールはたわみ 翼 で 制 御 できるはずなのに 傾 いた 機 体 を 水 平 に 戻 そ うとすると 反 対 方 向 に 機 首 が 向 いてしまう つまりアドバースヨーが 発 生 す るのである この 実 験 から 兄 弟 は 垂 直 尾 翼 の 必 要 性 を 学 んだのである キティーホークから 戻 ったライト 兄 弟 は 自 分 たちのやろうとしていること の 重 大 さに 気 づかされることになった 当 時 発 表 されていたそれまでの 研 究 者 たちによる 資 料 の 通 りに 制 作 すれば 飛 ぶと 思 っていたグライダーが 飛 ばず 自 分 たちの 参 考 としていたものが 間 違 いである 可 能 性 に 気 づいてしまったからで ある その 時 普 通 の 人 ならば 実 験 をあきらめていただろう しかし この 兄 弟 は 実 験 をあきらめなかったのである 兄 弟 は 自 転 車 屋 の 傍 らに 風 洞 装 置 を 開 発 し 十 分 な 揚 力 を 得 られる 翼 型 を 追 求 していった 兄 弟 が 開 発 した 風 洞 装 置 は 約 40 センチ 40 センチ 150 センチくらいの 木 箱 の 両 端 を 開 けたものであ る ここに 整 流 された 空 気 を 送 り 込 み 簡 単 な 風 洞 とした この 風 洞 実 験 によ り 揚 力 係 数 や 抗 力 係 数 効 率 的 な 翼 型 などを 追 求 することが 可 能 となった この 風 洞 実 験 により 兄 弟 は 自 身 のグライダー 研 究 ひいては 有 人 動 力 飛 行 成 功 のカギとなるものを 発 見 する 式 (1) L ks 式 (2) D ks これらの 数 式 は 当 時 主 流 だった 揚 力 と 抗 力 の 公 式 である 上 記 式 (1)は 揚 力 を 求 める 公 式 式 (2)は 効 力 を 求 める 公 式 である L は 揚 力 k は 圧 力 係 数 S は 翼 面 積 V は 速 度 は 揚 力 係 数 は 抗 力 係 数 を 表 している 圧 力 係 数 とは 空 気 の 濃 さを 表 す 数 値 で 低 空 を 低 速 で 飛 ぶ 飛 行 機 は 値 が 一 定 である 兄 弟 が 1901 年 のグライダー 実 験 で 十 分 に 揚 力 を 得 られなかった 原 因 が この 圧 力 係 数 と 揚 力 係 数 の 値 をそのまま 使 用 したことであった 当 時 圧 力 係 数 はイギリスの 技 - 8 -

12 術 者 である ジョン スミ トンの 提 唱 により という 値 が 一 般 的 であ ったが 1901 年 のグライダー 実 験 の 際 兄 弟 はこの 値 は 大 きすぎるとの 見 解 を 持 ち のちの 風 洞 実 験 により この 値 が であることを 割 り 出 した この 数 値 は 現 在 でも 十 分 に 通 用 するものである また 揚 力 係 数 については リリ エンタールのグライダーの 揚 力 係 数 の 値 をそのまま 自 身 のグライダーに 当 ては めたため 失 敗 した 揚 力 係 数 は 翼 の 形 により 変 化 するものであり それを 兄 弟 は 風 洞 実 験 により あらゆる 翼 の 形 の 揚 力 係 数 を 測 定 した 兄 弟 はこの 風 洞 実 験 で 揚 抗 比 の 大 きい 翼 型 を 追 求 していった そして この 実 験 から アスペク ト 比 が 大 きいほど 揚 抗 比 も 大 きくなることを 発 見 した 図 ライト 兄 弟 が 作 成 したグライダーの 変 遷 2 上 記 図 は 兄 弟 が 制 作 したグライダーの 変 遷 を 表 している 兄 弟 が 風 洞 実 験 を 行 った 1901 年 の 結 果 から 1902 年 のグライダーではその 翼 の 形 が 大 きく 変 わっていることが 見 て 取 れる 翼 型 が 大 きく 飛 躍 したことにより 1902 年 に キティーホークで 行 われた 実 験 では 大 きな 成 果 を 得 ることができた この 年 の 実 験 では グライダーは 十 分 な 揚 力 を 発 揮 し 兄 弟 の 計 算 が 正 しいことを 証 明 した しかし 垂 直 尾 翼 を 追 加 したにもかかわらず 空 中 でたわみ 翼 と 昇 降 舵 のみを 用 いて 姿 勢 を 制 御 することは 大 変 な 困 難 を 極 めた そこで この 垂 直 尾 翼 を 左 右 に 振 ることで 姿 勢 制 御 を 助 けられないかと 兄 弟 は 考 案 した これ がラダーの 登 場 である すぐに 兄 弟 はグライダーを 改 良 し 再 び 滑 空 実 験 を 行 った 結 果 は 良 好 グライダーはパイロットの 操 作 により 3 軸 による 完 全 な 機 体 コントロールを 実 現 多 少 の 横 風 を 受 けても 姿 勢 を 立 て 直 し 旋 回 もこなし た 10 月 23 日 兄 ウィルバーの 操 縦 により 滞 空 時 間 26 秒 距 離 にして メートルの 滑 空 を 記 録 した この 時 点 で 兄 弟 は 世 界 の 頂 点 に 立 った そしてついに 1903 年 12 月 17 日 兄 弟 は 世 界 初 の 友 人 動 力 飛 行 に 成 功 した - 9 -

13 表 ライトフライヤー 号 緒 元 表 ライトフライヤー 号 緒 元 全 長 6.4m 全 幅 12.3m 全 高 2.7m 翼 面 積 47.4m2 空 虚 重 量 274lb 最 大 離 陸 重 量 745lb 推 力 水 冷 直 列 4 気 筒 ガソリンエンジン 12 馬 力 最 高 高 度 30ft 最 高 速 度 26kt 上 図 は 兄 弟 が 作 成 し 飛 行 に 成 功 したフライヤー 号 の 緒 元 表 である 機 体 は エンジン 以 外 のほとんどが 木 と 布 で ワイヤーを 張 り 巡 らせることにより 強 度 を 補 っていた 主 翼 昇 降 舵 そして 方 向 舵 はそれぞれ 2 枚 ずつあり ワイヤ ーでコントロールしていた 操 縦 者 は 機 体 中 央 にうつぶせに 寝 そべり 右 手 で 昇 降 舵 を クレイドルと 呼 ばれる 装 置 に 腰 を 乗 せてたわみ 翼 とラダーを 操 作 し た 寝 そべったパイロットの 右 側 には 水 冷 直 列 4 気 筒 12 馬 力 のエンジンが 搭 載 され その 上 部 にはラジエーター 及 び 1.5 リットルのガソリンタンクが 装 備 されていた このエンジンから 左 右 2 つのプロペラへチェーンによって 動 力 が 伝 達 された このプロペラは 木 製 で 左 右 逆 に 回 転 した 回 転 直 径 は 約 2 メ ートルである 主 翼 は 木 製 のリブを 綿 モスという 布 で 覆 い スプルース(トウヒ 材 )の 支 柱 によって 支 えた 写 真 フライヤー 号 のコックピットにあたる 部 分 の 写 真

14 1903 年 12 月 17 日 この 日 キティーホークは 絶 好 の 北 風 が 吹 いており 試 験 飛 行 には 絶 好 の 条 件 だった 兄 弟 は テストパイロットをコイントスにより 決 定 していた この 日 はオーヴィルの 番 であった エンジンを 始 動 し 最 大 出 力 を 出 すために 着 火 のタイミングを 整 え ウィルバーの 介 添 えにより 滑 走 を 開 始 やがて 機 体 はウィルバーの 手 を 離 れ 空 中 に 浮 いた オーヴィルは 小 刻 みに 昇 降 舵 を 動 かし 暴 れる 機 体 をなんとかなだめようとしたが 12 秒 で 着 地 した 距 離 は 36.5 メートルであった 距 離 と 時 間 はわずかだが これが 人 類 初 の 動 力 飛 行 の 成 功 であった その 後 二 人 は 交 互 に 操 縦 を 交 代 しながら 試 験 飛 行 を 繰 り 返 し 計 4 回 の 飛 行 に 成 功 した 表 ライト 兄 弟 による 動 力 飛 行 記 録 ライト 兄 弟 による 動 力 飛 行 1 回 目 12 秒 36.5m 2 回 目 12 秒 53.3m 3 回 目 15 秒 60.9m 4 回 目 59 秒 259.6m ライト 兄 弟 は 動 力 飛 行 実 現 のため 飛 行 機 に 搭 載 するエンジンをも 自 分 たち で 設 計 し 製 作 した 兄 弟 が 製 作 したのは 先 に 述 べたように 12 馬 力 のガソリン エンジンであった 1903 年 には すでに 自 動 車 産 業 は 芽 生 えており 1870 年 代 には メルセデセス ベンツの 基 盤 を 築 いた カール ベンツが 2 ストロー クエンジンを 開 発 した またアメリカでは ライト 兄 弟 が 初 めてのフライトを 成 功 させる 半 年 前 に フォード モーターが 設 立 され それまでの 主 流 であっ た 蒸 気 機 関 に 比 べ ガソリンエンジンの 性 能 の 優 位 性 が 一 般 的 になっていた そのため 兄 弟 がガソリンエンジンを 選 択 したことはごく 自 然 なことであったと いえる 兄 弟 がエンジンを 自 主 製 作 した 背 景 には 当 時 自 動 車 会 社 に 飛 行 機 に 搭 載 する 軽 量 小 型 のエンジンを 製 作 するよう 問 い 合 わせても それを 受 注 し てくれる 自 動 車 会 社 がなかったことがあった 兄 弟 が 製 作 したエンジンは 重 量 73 キロと 軽 量 であった スロットルはなく 自 然 対 流 方 式 の 水 冷 システムを 採 用 するなど 軽 量 化 しつつも 確 実 な 推 力 をえ られるように 工 夫 がなされていた

15 写 真 フライヤー 号 に 搭 載 されたエンジン 4 フライヤー 号 に 搭 載 されたエンジンはごく 単 純 な 構 造 をしていた キャブレタ ーは 採 用 せず 自 然 揮 発 方 式 を 採 用 し 少 しでも 使 用 する 部 品 を 削 減 し 軽 量 化 をはかっていたことがわかる 写 真 宙 に 浮 いたフライヤー 号 とそれを 見 守 るウィルバー

16 1.3 需 要 の 多 様 化 に 伴 う 航 空 機 の 発 展 現 在 までに 様 々な 発 明 が 偉 大 な 研 究 者 たちによってなされ 発 展 を 遂 げてき た 航 空 機 もその 例 外 でなく 特 に 航 空 機 は 急 速 な 発 展 を 遂 げた 発 明 の 一 つで ある その 一 つの 要 因 として 航 空 機 が 発 明 されてからすぐに 第 一 次 世 界 大 戦 が 勃 発 したことがある 第 一 次 世 界 大 戦 は 1914 年 から 1918 年 にかけて 起 きた 人 類 史 上 初 の 世 界 大 戦 である 1914 年 6 月 オーストリア=ハンガリー 帝 国 皇 位 継 承 者 フラン ツ フェルナンド 大 公 夫 妻 が 銃 撃 される サラエボ 事 件 を 契 機 に 戦 闘 が 開 始 した ヨーロッパが 主 な 戦 場 であったが 当 時 の 帝 国 主 義 により ヨーロッパ 各 国 は 世 界 中 に 植 民 地 を 持 っていたことから 戦 火 はその 植 民 地 にも 広 まり 世 界 中 の 国 々が 参 戦 することとなった 当 初 航 空 機 は 戦 場 を 上 空 から 観 測 する 偵 察 機 としての 役 割 を 担 っていた それまでの 偵 察 には 気 球 が 用 いられ 航 空 機 を 運 用 するには 安 全 性 などの 面 で 不 確 実 要 素 が 多 かったが 気 球 に 比 べてはるかに 移 動 速 度 が 速 く 広 範 囲 の 偵 察 を 行 える 航 空 機 は その 不 確 実 要 素 を 補 って 余 りある 戦 果 を 挙 げ その 有 用 性 はすぐに 知 れ 渡 ることとなった 当 時 の 偵 察 機 パイロットは 敵 の 偵 察 機 と 遭 遇 しても 同 じパイロット 同 士 仲 間 だという 意 識 があり 互 いに 手 を 振 った り ハンカチを 振 ったりしてあいさつを 交 わしていたが それはすぐに 銃 へと 置 き 換 わった 敵 の 偵 察 を 妨 害 するように 敵 の 航 空 機 に 銃 を 向 け やがてその 銃 は 機 関 銃 となり これが 戦 闘 機 の 誕 生 へとつながったのである また 敵 地 を 偵 察 したついでに 手 榴 弾 や 爆 弾 を 落 としてくることも 始 められ さらに 本 格 的 な 航 空 爆 弾 や 防 御 用 の 回 転 式 機 銃 などを 搭 載 するようになり これが 爆 撃 機 の 誕 生 となった 第 一 次 世 界 大 戦 初 期 は 偵 察 機 として 用 いられていた 航 空 機 が 次 第 にその 有 用 性 を 認 識 され 対 戦 後 期 には 激 しい 空 中 戦 が 行 われるよう になっていた 対 戦 で 初 めて 戦 闘 機 を 運 用 したのが フランス 空 軍 であった フランス 空 軍 の 第 23 飛 空 隊 に 所 属 していた 飛 行 士 である ローラン ギャロスの 発 案 により 固 定 機 関 銃 を 彼 の 機 体 であるモラーヌ ソルニエ L に 取 り 付 けた 彼 は 1915 年 3 月 にこの 機 体 で 戦 場 に 参 加 し 翌 4 月 には 敵 国 であるドイツの 航 空 機 を 3 機 撃 墜 する 戦 果 を 挙 げ 戦 闘 機 の 有 用 性 を 示 した しかし 彼 は 1915 年 4 月 18 日 ドイツの 前 線 後 方 に 不 時 着 すると 機 体 を 燃 やしてなくしてしまう 前 に 捕 虜 となってしまい この 戦 闘 機 の 技 術 がドイツにも 広 まってしまった

17 写 真 不 時 着 後 ドイツマークを 塗 られたモラーヌ ソルニエ L その 後 ドイツでは 回 収 したモラーヌ ソルニエの 技 術 をもとに 機 銃 をプ ロペラ 回 転 面 内 から 射 撃 できる 機 銃 同 調 装 置 を 搭 載 した フォッカーE.III を 開 発 運 用 した 固 定 機 関 銃 が 航 空 機 に 搭 載 され その 命 中 精 度 や 運 用 の 確 実 性 が 認 知 されていくに 伴 い 航 空 機 は 徐 々に 戦 闘 の 主 役 へと 変 わっていき 空 中 戦 といわれるものが 始 まった 第 一 次 世 界 大 戦 では 航 空 機 の 戦 時 における 有 用 性 が 示 され 戦 闘 機 が 誕 生 し その 需 要 が 生 まれた 戦 闘 機 は 高 い 運 動 性 能 が 求 められた 高 い 運 動 性 能 があれば 敵 戦 闘 機 にも 有 利 に 立 ち 回 れることは 明 白 である そこで 各 国 はこぞって 戦 闘 機 開 発 を 始 めた エンジンをより 強 力 なものへ 改 良 し 機 体 構 造 も 軽 量 で 強 固 なものへ 改 良 していった 戦 闘 機 に 多 く 見 られるのが 単 発 エン ジンを 搭 載 したものである これは 整 備 性 をとったものと 考 えられる また 戦 闘 機 は 有 事 の 際 にすぐさま 飛 び 立 つことが 必 要 とされるため 単 発 であれば 双 発 やそれ 以 上 のエンジンを 持 つ 航 空 機 に 比 べて 離 陸 準 備 にかかる 時 間 も 短 縮 できるという 利 点 がある 以 上 のことから 戦 争 という 需 要 が 戦 闘 機 を 生 み 出 し また 戦 闘 機 の 改 良 に 大 きな 役 割 を 担 っていたのは 明 白 である

18 第 一 次 世 界 大 戦 が 終 結 すると 戦 時 中 とは 違 う 需 要 が 生 まれた それが 大 量 輸 送 遠 距 離 輸 送 の 需 要 である 第 一 次 世 界 大 戦 の 終 結 に 伴 い 各 国 の 外 交 官 は 終 戦 処 理 のために 世 界 中 へ 移 動 しなければならなくなった さらに 彼 ら には 迅 速 な 対 応 が 求 められ それまでのように 陸 路 や 海 路 での 旅 では 間 に 合 わ なかった 陸 路 海 路 に 代 わって 必 要 とされたのが 空 路 である 当 時 の 航 空 機 ではまだ 長 距 離 の 連 続 飛 行 には 危 険 が 伴 ったが 汽 車 や 船 に 比 べれば 迅 速 に 移 動 することができた また 大 戦 終 結 に 伴 う 大 幅 な 軍 縮 により 軍 務 から 退 い た 飛 行 士 や 民 間 に 販 売 された 軍 用 機 などがあったことがきっかけとなり ヨ ーロッパでは 旅 客 や 貨 物 輸 送 が 盛 んになった 1919 年 2 月 5 日 には ベルリンとワイマールを 結 ぶ 世 界 初 の 定 期 航 空 便 が 誕 生 した また その 3 日 後 にはパリ ロンドン 間 で 世 界 初 の 国 際 線 が 登 場 した この 時 に 使 用 されていた 機 材 が 戦 時 中 に 爆 撃 機 として 活 躍 したファルマン F.60 ゴリアトである この 機 体 は 戦 時 中 により 多 くの 爆 薬 を 搭 載 するため に 胴 体 部 分 が 箱 型 となっており それを 改 良 し 旅 客 や 貨 物 を 搭 載 できるように した 写 真 旅 客 運 送 用 に 改 良 されたファルマン F60 ゴリアト 6 第 一 次 大 戦 末 期 に 登 場 した 爆 撃 機 は 大 戦 終 結 により 一 時 その 需 要 は 薄 くな りかけたが 終 戦 に 伴 う 処 理 により ヨーロッパのみならず 世 界 中 で 人 やモノ の 動 きが 国 境 や 大 陸 を 超 える 必 要 が 出 てきたことにより 需 要 が 復 活 発 展 し

19 ていくこととなった 爆 撃 機 や 旅 客 機 に 求 められることは 戦 闘 機 のように 高 い 運 動 性 能 ではなく 積 載 量 と 航 続 距 離 である 一 度 にたくさんの 爆 薬 や 貨 物 旅 客 を 遠 くまで 運 ぶことができれば 有 利 であるということは 言 うまでもない 爆 撃 機 に 多 く 見 られる 発 展 の 特 徴 が 高 出 力 のエンジンを 多 数 搭 載 し 機 体 を 大 きくしていくことである そうすることで 多 くのものを 遠 くまで 一 度 に 運 ぶことを 実 現 させようとしていたのである 1.4 黎 明 期 における 航 空 世 界 で 初 めて 飛 行 機 を 操 縦 し 成 功 させたのは 言 うまでもなくライト 兄 弟 で ある 彼 らは 飛 行 機 を 発 明 した 優 れた 研 究 者 であると 同 時 に 優 れた 技 量 を 持 つ 操 縦 者 でもあった また 弟 のオーヴィルは 世 界 で 最 初 に 飛 行 機 事 故 を 起 こ した 人 物 でもある その 事 故 は 1908 年 9 月 バージニア 州 アーリントン 群 のフ ォート マイヤー 基 地 で デモフライト 中 に 墜 落 したというものだった この 事 故 で フライヤー 号 に 同 乗 していたトーマス セルフリッジ 中 尉 が 死 亡 し 彼 が 世 界 で 最 初 の 飛 行 機 事 故 の 犠 牲 者 となった 先 述 したようにフライヤー 号 は 非 常 に 繊 細 な 操 縦 系 統 を 持 っており 操 縦 者 の 技 量 がそのまま 飛 行 に 影 響 す る 特 性 を 持 っていた そういった 意 味 で 飛 行 機 が 発 明 された 当 初 のパイロッ トには 技 量 が 求 められていたと 考 える 加 えて 飛 行 機 が 発 明 されてからすぐ に 第 一 次 世 界 大 戦 が 勃 発 し 飛 行 機 が 主 に 戦 争 に 用 いられていたこともパイロ ットに 技 量 を 求 めることの 要 因 であったと 考 える 飛 行 機 が 発 明 された 当 時 飛 行 機 に 乗 るということは 冒 険 的 なことであり 危 険 を 伴 うことが 当 たり 前 とされていた というのも 地 上 では 蒸 気 機 関 車 や 自 動 車 水 上 では 蒸 気 船 など 大 きな 鉄 の 塊 が 動 き 回 る 中 当 時 の 飛 行 機 は 木 製 のフレームに 布 を 張 り 付 けるという 非 常 に 原 始 的 な 構 造 をしていたからであ る パイロットには 現 在 の 私 たちが 宇 宙 飛 行 士 に 向 けるような 憧 れのまなざ しが 当 時 の 人 々から 向 けられていた そのため 世 界 中 の 各 地 では 現 地 の 航 空 クラブによるデモフライトが 数 多 く 行 われ 人 々の 注 目 を 集 めていた 第 一 次 世 界 大 戦 により 多 くの 技 術 力 を 注 ぎ 込 まれた 航 空 機 は 大 戦 が 終 結 す るころにはその 信 頼 性 や 性 能 を 大 きく 飛 躍 させた 木 製 だった 機 体 には 金 属 が つかわれるようになり 機 体 の 大 型 化 も 進 んだ 大 戦 初 期 の 飛 行 機 は せいぜ い 70 ノット 前 後 の 速 度 を 出 すのが 精 いっぱいであったのに 対 し 大 戦 末 期 から 大 戦 終 結 後 には 120 ノットを 優 に 超 す 機 体 も 登 場 した 飛 行 機 の 量 産 体 制 も 整 い 多 くの 飛 行 機 が 生 産 された 多 くの 飛 行 機 が 生 産 されるということは 同

20 時 にそれだけパイロットの 数 も 増 えていったのである そして 大 戦 終 結 後 には それらの 飛 行 機 を 使 った 本 格 的 な 輸 送 が 始 まっていったのである 最 初 は 上 流 階 級 の 旅 行 や 郵 便 輸 送 外 交 官 や 政 府 関 係 者 の 終 戦 処 理 のための 移 動 手 段 とし て 使 われていた その 後 機 体 の 量 産 と 大 型 化 が 進 むことで それまでは 一 部 の 大 金 持 ちしか 乗 ることのできなかった 飛 行 機 での 旅 行 が 一 般 の 富 裕 層 に も 広 がるようになった 大 戦 終 結 後 の 1919 年 には 現 存 する 最 古 の 航 空 会 社 である KLM オランダ 航 空 が 設 立 された この KLM オランダ 航 空 は 1919 年 10 月 7 日 にアルベルト プレスマンが オランダ 政 府 や ウィルヘルミナ 女 王 の 援 助 を 得 て 設 立 した 当 時 航 空 会 社 の 数 は 現 在 に 比 べれば 圧 倒 的 に 少 なく 競 争 も 激 しいものではな かった 当 時 の 主 な 路 線 網 は ヨーロッパ 諸 国 とその 植 民 地 を 結 ぶ 路 線 が 多 く 旅 客 運 送 が 主 な 目 的 ではなく 貨 物 や 郵 便 の 輸 送 政 府 関 係 者 の 移 動 手 段 とし ての 側 面 が 大 きかった また 大 洋 を 渡 る 路 線 や 長 距 離 の 路 線 では 有 事 の 際 で も 着 水 することができる 飛 行 艇 が 多 かった 機 体 の 骨 組 みや 外 板 のすべてを アルミニウム 合 金 で 製 作 された 全 金 属 製 の 機 体 も 開 発 されたが 従 来 の 布 張 り の 機 体 を 持 つ 飛 行 機 も 多 く 残 っていた

21 表 主 な 航 空 会 社 年 表 KLMオランダ 航 空 カンタス オーストラリア 航 空 フィン エアー ルフトハンザドイツ 航 空 ユナイテッド 航 空 イースタン 航 空 ノースウエスト 航 空 パンアメリカン 航 空 デルタ 航 空 アメリカン 航 空 エールフランス 航 空 コンチネンタル 航 空 フィリピン 航 空 ガルーダ インドネシア 航 空 日 本 航 空 全 日 本 空 輸 スイス 航 空 サウスウエスト 航 空 エミレーツ 航 空 大 韓 航 空 アシアナ 航 空 ライアンエアー 上 のグラフは 主 な 航 空 会 社 の 設 立 年 と 倒 産 し 運 航 停 止 した 年 をまとめたグラ フである グラフからわかるように 第 一 次 大 戦 が 終 結 した 後 1920 年 代 に 多 くの 航 空 会 社 が 設 立 されていることがわかる これは 大 戦 終 結 に 伴 う 終 戦 処 理 や 各 国 間 での 郵 便 や 貨 物 人 の 輸 送 の 需 要 が 拡 大 したことと 大 戦 中 に 性 能 や 信 頼 性 確 実 性 を 大 きく 向 上 させた 飛 行 機 がその 需 要 を 満 たすことができ 飛 行 機 自 体 も 戦 争 の 終 わりによって 民 間 に 流 用 することができたという 背 景 が あると 考 える 第 二 次 世 界 大 戦 では 航 空 機 は 戦 闘 の 主 力 となった 各 国 では 制 空 権 を 巡 っ た 争 いが 繰 り 広 げられ 制 空 権 を 獲 得 した 国 が 戦 いを 有 利 に 進 めるとされて いる そのことが 各 国 での 航 空 機 開 発 にさらに 拍 車 をかけることとなった 1941 年 に 日 本 が 真 珠 湾 攻 撃 を 行 ったことによって 始 まった 太 平 洋 戦 争 でも 日 本 軍 は 6 隻 の 航 空 母 艦 から 出 撃 した 雷 撃 機 爆 撃 機 護 衛 戦 闘 機 による 活 躍 で ア メリカの 戦 艦 2 隻 が 沈 没 4 隻 が 大 破 するという 戦 果 を 挙 げ 海 上 での 航 空 有 利

22 が 示 された その 後 アメリカは 大 きな 生 産 力 により 多 数 の 航 空 機 を 投 入 太 平 洋 を 制 し 日 本 の 海 上 戦 力 を 壊 滅 させた 第 二 次 大 戦 終 結 間 際 に 実 用 化 されたジェットエンジンは 瞬 く 間 に 軍 用 機 に 採 用 され 航 空 機 は 音 速 を 超 える 飛 行 が 可 能 となった 航 空 機 が 音 速 を 超 える ようになり パイロットにはより 素 早 い 判 断 能 力 に 加 え 強 靭 な 肉 体 も 必 須 の ものとなった また 航 空 機 の 大 型 化 と 高 速 化 が 進 むことで 人 力 のみで 航 空 機 を 操 作 することが 不 可 能 となり 油 圧 アクチュエータを 介 して 機 体 を 操 縦 す る 方 式 が 一 般 的 となった

23 第 二 章 現 代 の 航 空 機 2.1 現 代 の 航 空 機 航 空 機 は より 高 く より 速 く より 遠 くへと 開 発 を 進 められてきたが 1960 年 代 には 飛 行 速 度 高 度 航 続 距 離 ともに 頭 打 ちとなった ジェット 戦 闘 機 の 速 度 も 熱 の 問 題 などからマッハ 2 程 度 が 相 場 となり 旅 客 機 も 高 度 フ ィート 付 近 が 一 番 効 率 的 な 運 用 ができる 高 度 であるとされた 航 続 距 離 も 地 球 の 裏 側 へ 到 達 できるほどの 航 続 性 能 を 持 つようになった 軍 事 の 分 野 では 冷 戦 の 終 結 により 大 国 間 での 全 面 戦 争 の 可 能 性 が 少 なくなったため 敵 国 上 空 まで 飛 行 し 爆 弾 やミサイルを 投 下 する 大 型 爆 撃 機 の 役 目 は 終 わり 新 たに 開 発 されることはなくなった 世 界 的 に 軍 縮 の 動 きが 広 がり 各 国 が 保 有 する 軍 用 機 の 数 も 減 少 傾 向 にある 軍 事 分 野 での 新 たな 課 題 は 敵 に 見 つからない ようにするためのステルス 性 の 向 上 と 軍 人 を 危 険 な 戦 地 に 赴 かせることなく 戦 果 を 挙 げることのできる 無 人 偵 察 機 や 無 人 戦 闘 機 の 開 発 となっていった 旅 客 機 の 分 野 では 長 距 離 を 飛 行 する 旅 客 機 では 更 なる 大 型 化 とワイドボデ ィー 化 がすすめられた また 比 較 的 短 距 離 の 移 動 にも 航 空 機 が 多 く 使 われる ようになり コミューター 機 と 呼 ばれるジャンルの 航 空 機 が 登 場 し 多 数 生 産 されるようになった 1970 年 にアメリカで 民 間 航 空 会 社 の 乗 り 入 れ 規 制 が 緩 和 されるなどの 影 響 により 航 空 会 社 間 の 競 争 は 一 層 激 しくなり かつて 名 門 と 呼 ばれた 航 空 会 社 が 倒 産 や 合 併 を 盛 んにおこなうようになった 従 来 はアルミニウム 合 金 が 主 流 であった 構 造 材 料 も 繊 維 強 化 プラスチック などの 複 合 材 料 がつかわれるようになった この 複 合 材 料 は 出 現 当 初 はあま り 強 度 を 要 求 されない それほど 安 全 性 に 深 刻 な 影 響 を 与 えない 部 分 に 使 われ 機 体 の 軽 量 化 に 使 われていたが 信 頼 性 が 確 保 されるにつれて 胴 体 や 主 翼 など の 重 要 な 構 造 部 分 にも 適 用 されるようになり 機 体 の 大 幅 な 軽 量 化 を 実 現 させ ている 操 縦 系 統 でも 大 きな 進 歩 があった 従 来 は 操 縦 桿 ケーブル 油 圧 アクチ ュエータ 動 翼 と 結 ばれていた 操 縦 系 統 が 操 縦 桿 コンピュータ 及 び 電 線 油 圧 アクチュエータ 動 翼 と 結 ばれる フライ バイ ワイヤ 方 式 が 確 立 され た 結 果 機 内 の 隅 々に 張 り 巡 らされていたケーブルや 高 圧 作 動 油 配 管 の 一 部 が 軽 量 かつシンプルな 電 線 に 置 き 換 えられ 機 体 の 軽 量 化 整 備 性 などが 向 上 された また 操 縦 系 統 にコンピュータを 組 み 込 むことが 可 能 となったこと で コンピュータによる 機 体 の 制 御 が 可 能 となり 人 の 操 縦 では 従 来 飛 行 不 可 能 な 不 安 定 な 航 空 機 も 飛 行 可 能 となった

24 航 空 機 開 発 が 進 むにつれ 様 々な 航 空 機 メーカーが 登 場 し 多 くの 設 計 思 想 も 生 まれた ボーイング 社 では 人 間 を 信 頼 するが 間 違 った 場 合 はそれを 人 間 に 伝 えるという 設 計 思 想 を 持 ち 航 空 機 を 開 発 している ボーイングの 考 え では 自 動 操 縦 とは 本 来 簡 易 な 操 縦 操 作 を 自 動 化 するために 作 られた 装 置 であ り その 状 態 から 人 が 何 か 操 作 をするということは 人 が 操 作 しなければなら ない 状 況 が 発 生 したと 解 釈 し 自 動 操 縦 システムは 即 座 に 人 に 操 縦 を 明 け 渡 す ようにできている また 人 の 操 作 によって 危 険 な 状 態 に 近 づいたり 陥 ったり した 場 合 には 警 告 音 や 操 縦 桿 を 振 動 させるなどによって 人 に 危 険 を 知 らせる 機 能 を 備 えている つまりボーイング 社 では 最 後 には 人 が 航 空 機 を 操 縦 する という 人 間 重 視 型 の 設 計 思 想 を 持 っている 写 真 ボーイング 787 型 機 コックピット

25 それに 対 し 対 極 の 立 場 をとる 航 空 機 メーカーが エアバス 社 である エア バス 社 の 設 計 思 想 は 機 械 を 信 頼 し 人 間 を 信 頼 しないというものである 人 は 間 違 った 操 作 をするものであり それを 補 うために 機 械 の 操 作 を 優 先 させる 構 造 になっており A320 以 前 の 航 空 機 では 特 定 の 操 作 をしなければ 自 動 操 縦 を 解 除 できない 仕 様 となっていた 操 縦 席 の 計 器 類 やスイッチ ボタンの 配 置 や 操 作 方 法 に 至 るまで 人 間 は 間 違 うという 思 想 の 元 設 計 されている 特 に パイ ロットが 機 体 を 失 速 状 態 に 陥 るような 操 作 を 行 った 場 合 コンピュータはそれ を 危 険 操 作 と 認 識 して パイロットの 操 作 自 体 を 無 視 することもあるほど 徹 底 した 機 械 重 視 型 の 設 計 思 想 をとっている 写 真 エアバス A380 型 機 コックピット 8 ボーイング 社 製 の 飛 行 機 では 操 縦 席 の 中 央 に 鎮 座 する 操 縦 桿 が エアバス 社 製 の 飛 行 機 では 操 縦 席 の 横 に 取 り 付 けられていることが 2 社 の 設 計 思 想 を 明 白 に 体 現 しているといえる

26 2.2 現 代 の 旅 客 機 需 要 まずそもそも 旅 客 機 が 登 場 したのは 第 一 次 大 戦 が 終 結 した 後 の 1919 年 の ヨーロッパであった その 当 時 の 飛 行 機 を 使 用 した 空 の 旅 はとても 優 雅 とは 言 えず その 多 くは 戦 時 中 使 用 された 飛 行 機 をそのまま 流 用 する 形 で 運 用 されて いたため キャビンはむき 出 し 乗 客 はヘルメットやゴーグルなどを 着 用 し 過 酷 な 旅 をしなければならなかった 一 部 の 大 富 豪 は 優 雅 で 豪 華 な 空 の 旅 を 実 現 できる 飛 行 船 を 使 うのが 主 流 であった 航 空 機 が 長 距 離 輸 送 における 有 用 性 を 広 く 世 間 に 広 めたのが 1927 年 にリンドバーグによる ニューヨーク パ リ 間 無 着 陸 飛 行 である この 飛 行 の 成 功 により アメリカでは 旅 客 機 が 一 気 に 広 まり 1930 年 には 世 界 の 航 空 旅 客 輸 送 量 の 約 半 分 が アメリカ 国 内 のものと なった しかし 当 時 の 飛 行 場 は 未 整 備 のものが 多 く 大 洋 を 渡 るような 長 距 離 の 飛 行 をする 際 の 重 量 では 滑 走 路 の 長 さが 足 りなかったため そのような 長 距 離 輸 送 には 飛 行 艇 が 使 用 された 飛 行 艇 は 水 面 を 滑 走 路 として 使 用 する ため 実 質 滑 走 路 の 長 さの 制 約 がない それに 加 えて 有 事 の 際 には 着 水 し 救 援 を 待 つことができるという 点 で 当 時 まだまだ 安 全 性 に 課 題 のあった 飛 行 機 よりも 飛 行 艇 を 使 うことが 好 まれた 飛 行 機 に 乗 って 旅 をすることが 広 く 一 般 に 広 まったのは 第 二 次 大 戦 終 結 後 の 1950 年 代 である 第 二 次 大 戦 の 主 力 として 活 躍 した 飛 行 機 のために 世 界 各 地 で 空 港 の 整 備 がなされたことで 大 型 機 の 離 着 陸 が 可 能 な 空 港 が 増 えたこと に 加 え 第 二 次 大 戦 中 に 開 発 実 用 化 されたジェットエンジンの 採 用 により より 大 量 の 乗 客 を 一 度 に 運 ぶことが 可 能 となったことが 乗 客 一 人 当 たりの 運 賃 の 低 下 につながり 飛 行 機 で 旅 をすることが 大 衆 化 された それまでは 限 ら れた 定 員 数 であり 運 賃 も 非 常 に 高 価 であったため 座 席 に 等 級 はなく すべ てが 現 在 のファーストクラス 以 上 のサービスを 受 けていた 食 事 の 際 には す べての 乗 客 の 食 事 がその 場 で 温 められ テーブルクロスが 敷 かれたテーブルで 銀 の 食 器 を 使 った 優 雅 な 食 事 風 景 が 機 内 では 行 われていた それが 大 衆 化 され たことにより 座 席 に 等 級 が 生 まれた 安 価 に 飛 行 機 に 登 場 することのできる エコノミークラスと 最 上 級 のサービスを 受 けられるファーストクラスが 生 ま れ 同 じ 機 内 でも 座 席 の 差 別 化 が 図 られるようになった

27 グラフ 旅 客 機 定 員 数 の 推 移 ダグラスDC3, 21 定 員 数 の 推 移 ボーイング377, 60 ボーイング307, 37 フォッカーフレンドシップ; 56 ダグラスDC6, 100 ボーイング747, 594 エアバスA380, 定 員 数 マーチンM130, 30 ロッキードL1011, 326 ダグラスDC10, エアバスA300, 300 ロッキード049, 80 ボーイング707, ユンカースJU52, 17 デハビランド コメッ エアバスA320, 220 ハンドレページHP42, ト, 36 ダグラスDC8, ファルマンF60ゴリア 100 ト, 12 ボーイング727, 189 ユンカースF13, 4 YS 11, 64 0 初 飛 行 ( 年 ) 上 記 グラフからもわかるように 旅 客 機 の 定 員 数 は 右 肩 上 がりである 特 に 1960 年 代 を 皮 切 りに 旅 客 機 の 定 員 数 は 格 段 に 上 昇 している このことが 運 賃 の 低 下 につながり 空 の 旅 が 大 衆 化 された 要 因 である 現 在 の 旅 客 機 には 客 室 内 に 通 路 が 2 本 あり 座 席 列 が 7~10 列 並 ぶワイド ボディー 型 と 客 室 内 に 通 路 が 1 本 あり 座 席 列 数 が 6 列 以 下 のナローボディ ー 型 がある ワイドボディー 型 は 主 に 主 要 幹 線 や 長 距 離 国 際 線 など 多 くの 旅 客 需 要 が 見 込 まれる 路 線 に 使 用 され ナローボディー 型 は 近 距 離 国 際 線 国 内 線 など 飛 行 距 離 が 短 い 路 線 に 使 用 される 現 在 の 航 空 機 はその 安 全 性 も 認 められ 身 近 なものとなっている 従 来 の 飛 行 機 での 旅 は 安 全 性 を 第 一 に 求 められていたが その 安 全 性 がある 程 度 認 め られた 今 乗 客 たちは 何 を 求 めるのか それは 快 適 性 である 飛 行 機 がはる か 上 空 を 飛 行 する 際 キャビンの 中 は 与 圧 され 身 体 の 安 全 を 守 っている し かし 地 上 に 比 べれば 空 気 圧 は 確 実 に 低 く それを 不 快 に 感 じる 乗 客 もいる また 飛 行 機 が 上 昇 降 下 する 際 に 機 内 の 空 気 圧 を 一 定 に 保 つことは 難 しく 目 や 耳 の 奥 に 痛 みを 感 じる 乗 客 もいる 機 内 の 空 気 圧 を 地 上 に 近 づけようとす れば それだけ 外 との 空 気 圧 に 差 が 生 じる この 差 が 大 きくなればなるほど 機 体 にかかるストレスは 大 きくなり 構 造 的 不 具 合 が 生 じ 最 悪 の 場 合 空 中 分

28 解 に 至 る それを 防 ぐために 確 かな 強 度 を 持 つ 素 材 を 機 体 に 使 いたいが 強 度 を 追 求 すれば 機 体 は 重 くなり その 性 能 は 失 われてしまうというジレンマの 中 で 現 在 の 航 空 機 開 発 は 進 められてきた 航 空 機 が 現 在 のような 円 形 の 滑 らかな 胴 体 になったのは この 与 圧 システム によるところが 大 きい 旅 客 機 黎 明 期 における 航 空 機 は ファルマン F60 ゴリ アトのような 箱 型 の 胴 体 も 存 在 していた しかし エンジン 性 能 の 向 上 により より 高 高 度 を 飛 行 するようになると 機 内 を 与 圧 する 必 要 性 が 出 てきた その 与 圧 により 機 体 には 今 まで 以 上 のストレスがかかり 空 中 分 解 する 事 故 が 発 生 するようになった そこで 胴 体 を 円 形 にすることで 圧 力 の 集 中 する 部 分 を 分 散 し 機 体 へかかる 圧 力 も 分 散 するという 試 みが 行 われた その 機 体 構 造 は 現 在 の 旅 客 機 のすべてに 用 いられており これから 先 も 変 わることはない だろう また 現 在 の 航 空 機 は 環 境 への 配 慮 も 求 められている 現 在 の 旅 客 機 として 主 流 となっているジェット 旅 客 機 は 高 高 度 を 高 速 で 飛 行 し 大 量 の 燃 料 を 消 費 するため 環 境 破 壊 の 要 因 の 一 つとして 考 えられている また 空 港 周 辺 での 騒 音 問 題 など 人 や 環 境 との 共 存 が 現 在 の 航 空 機 の 大 きなメインテーマである しかし 大 量 の 燃 料 を 消 費 するイメージのある 現 在 のジェット 旅 客 機 だが 大 量 輸 送 が 可 能 となり また 燃 費 向 上 もされてきたため 1930 年 代 のプロペラ 機 に 比 べると 飛 行 機 を 使 用 することによる 一 人 あたりの 二 酸 化 炭 素 排 出 量 は 現 在 の 航 空 機 のほうが 少 ないということはあまり 知 られてはいない 現 在 の 航 空 機 に 求 められるものは 過 去 のものと 比 べて 多 様 化 してきている 乗 客 や 貨 物 を 迅 速 に 目 的 地 に 運 ぶだけでは 顧 客 はもはや 満 足 することはできな くなった 現 在 の 航 空 機 は より 良 い 機 内 環 境 を 整 え 安 価 な 旅 を 実 現 する 人 にやさしい 航 空 機 が また 燃 費 向 上 や 騒 音 防 止 など 環 境 にも 優 しい 航 空 機 が 求 められている 2.3 航 空 機 が 現 在 に 与 えた 影 響 航 空 機 が 現 在 に 与 えた 影 響 は 計 り 知 れない 古 代 の 人 類 は 徒 歩 による 移 動 が 主 であった しかし 人 間 の 歩 くスピードはせいぜい 時 速 4 キロ 程 度 一 日 か けてもせいぜい 30~40 キロを 移 動 することが 限 度 であった その 後 紀 元 前 3500 年 頃 には 車 輪 が 発 明 され 馬 車 や 人 力 車 による 移 動 が 可 能 となり 徒 歩 に 比 べれば 人 類 の 行 動 範 囲 は 広 がった 人 類 は 古 代 より 船 による 移 動 を 行 ってい たが 船 旅 には 危 険 が 多 く 多 数 の 犠 牲 が 払 われた 蒸 気 機 関 の 発 明 により この 世 に 蒸 気 機 関 車 が 発 明 されると 人 や 物 の 大 量 輸 送 が 可 能 となり 世 界 は

29 ますます 小 さくなった しかし これらの 交 通 機 関 は 長 距 離 の 移 動 には 大 変 な 労 力 と 時 間 費 用 がかかった そこに 登 場 したのが 航 空 機 である 航 空 機 は 離 着 陸 できるような 広 い 場 所 があれば 鉄 道 のように 線 路 を 敷 く 必 要 もなけれ ば 船 では 到 達 することのできない 内 陸 の 奥 地 など 地 形 の 制 限 を 受 けること なく 地 球 上 のどこへでも 大 量 の 物 や 人 を 運 ぶことができるようになった し かも その 他 の 交 通 機 関 には 到 底 及 ばないほどのスピードを 併 せ 持 ち 人 や 物 の 移 動 速 度 を 格 段 に 早 めた 半 年 以 上 の 歳 月 をかけて 日 本 へ 来 航 したマシュ ー ペリー 提 督 も もしあの 時 代 に 航 空 機 があれば 半 日 程 度 の 優 雅 な 旅 で 日 本 へと 悠 々と 来 訪 していたことだろう 航 空 機 が 現 代 に 与 えた 影 響 は そのスピ ードの 速 さと 地 形 に 制 限 されない 特 徴 から 世 界 各 地 へととてつもないスピ ードで 人 や 物 を 動 かし 世 界 の 規 模 を 小 さくしたことである 航 空 機 が 世 界 に 与 えた 影 響 は 交 通 に 限 ったことではない 航 空 機 は 事 故 を 起 こせば その 悲 惨 な 結 果 から 世 間 に 与 える 影 響 は 大 きい したがって 航 空 機 の 製 造 には 様 々な 最 先 端 技 術 を 用 いて 行 っている 航 空 機 の 発 展 は 様 々な 技 術 の 発 展 であると 言 い 換 えることができる 航 空 機 の 窓 というものは 航 空 機 の 安 全 性 を 担 う 点 で 重 要 な 役 割 を 担 って いるだろう 窓 の 役 割 といえば パイロットの 視 界 を 確 保 し 安 全 な 運 航 を 助 けることである またキャビンに 窓 を 取 り 付 けることで キャビンという 閉 鎖 的 な 空 間 を 少 しでも 開 放 的 なものとし 乗 客 のストレスを 軽 減 している 現 在 この 航 空 機 の 窓 には アクリル 樹 脂 という 素 材 が 使 われている アクリル 樹 脂 は 非 常 に 透 明 性 の 高 い 合 成 樹 脂 で 加 工 が 容 易 であること 衝 撃 耐 性 があるこ とから その 用 途 は 多 岐 にわたる また 無 機 ガラスでは 困 難 な 厚 さや 形 状 の 有 機 ガラスが 誕 生 し これは 水 族 館 の 大 型 水 槽 に 使 われる

30 写 真 沖 縄 美 ら 海 水 族 館 の 大 型 水 槽 展 示 9 写 真 は 沖 縄 美 ら 海 水 族 館 にある 巨 大 水 槽 展 示 である この 水 槽 に 使 われる 素 材 がアクリルガラスである この 水 槽 は 容 量 7500 m3で 深 さ 10 メートル 幅 35 メートル 奥 行 きが 27 メートルもある 巨 大 水 槽 だ これだけの 容 量 の 水 に 耐 え うる 強 度 を 持 ちながら その 透 明 度 の 高 さから 見 る 者 の 視 界 を 妨 げず 展 示 さ れている 魚 たちをより 鮮 明 に 観 察 することができる この 水 槽 に 使 われている 素 材 と 同 じものが 航 空 機 の 窓 に 使 用 されている 航 空 機 の 技 術 が 応 用 されてい た 現 在 様 々な 分 野 に 応 用 されている モノコック 構 造 は もともと 航 空 機 に 始 まった そもそも モノコックとは ギリシア 語 で 一 つの を 意 味 する 接 頭 語 の mono と フランス 語 で 貝 殻 を 意 味 する coque を 組 み 合 わせた 合 成 語 である モノコック 構 造 とは 機 体 のフレームの 代 わりに 外 板 に 必 要 最 小 限 の 加 工 を 施 して 強 度 剛 性 を 持 たせる 設 計 のことである この 利 点 として 内 部 構 造 を 広 くとることができ またフレームを 使 用 しないことで 機 体 の 軽 量 化 が 図 れるという 点 がある 現 在 の 航 空 機 では 一 切 のフレームを 使 わないこと は 翼 の 付 け 根 などの 応 力 が 多 くかかる 部 位 には 難 しく 縦 通 材 などをしよう する セミモノコック 構 造 が 主 流 であり このセミモノコック 構 造 の 他 分 野 へ の 応 用 は 多 岐 にわたる フェラーリのような 高 級 スポーツカーには このモノコックシャーシが 使 用 されている ドライバーの 安 全 を 守 るシャーシは 車 の 中 でも 非 常 に 重 要 な 部 分 である フェラーリの 代 表 的 な 車 種 である ラ フェラーリにはカーボンモ ノコックシャーシが 採 用 されており フェラーリエンジンの 大 きなトルクにも 車 体 が 耐 えうる 構 造 になっている また 高 速 でコーナーに 侵 入 した 際 にも

31 カーボンモノコックシャーシによる 高 い 合 成 により 地 面 に 張 り 付 くような 非 常 に 高 い 旋 回 性 能 を 実 現 させている 写 真 ラ フェラーリ 10 航 空 機 の 技 術 は 多 くの 分 野 に 応 用 され 特 にその 安 全 性 や 強 度 の 強 さから 工 業 部 品 や 自 動 車 部 品 建 築 建 材 に 至 るまで 多 岐 にわたる 航 空 機 の 発 展 に よって 航 空 機 が 獲 得 した 信 頼 は 他 の 分 野 でも 重 宝 され その 技 術 はなくては ならないものとなった 最 先 端 の 技 術 を 惜 しみなく 注 ぎ 込 まれた 航 空 機 には 確 かな 安 全 が 求 められるが それは 航 空 機 に 限 ったことではない 安 全 が 求 め られるところには 航 空 機 開 発 で 培 った 技 術 が 生 かされている 航 空 機 が 現 代 に 与 えた 影 響 は 大 きい 交 通 手 段 の 進 歩 による 世 界 の 規 模 の 縮 小 だけでなく 他 分 野 での 航 空 機 技 術 の 応 用 によって 多 くのものは 安 全 性 を 高 めることに 成 功 した 航 空 機 の 発 展 していくことは 世 界 の 技 術 もともに 発 展 していくこと と 同 義 であるといえる 2.4 現 在 のパイロット 航 空 機 発 明 当 初 の 旅 客 機 パイロットと 現 在 の 旅 客 機 パイロットでは 航 空 機 を 操 縦 するという 根 本 的 な 業 務 内 容 に 変 わりはない しかし 当 時 のパイロッ トと 現 在 のパイロットでは その 仕 事 の 内 容 は 大 きく 変 化 を 遂 げている

32 発 明 当 時 のパイロットは 航 空 機 を 飛 ばすということが 最 大 の 業 務 内 容 であ った というのも 当 時 の 航 空 機 はまだまだ 安 全 性 に 欠 ける 点 が 多 く 運 航 す る 際 の 多 くをパイロットの 腕 に 依 存 していた そのため 当 時 のパイロットは 職 人 的 な 気 質 が 強 く お 互 いに 技 を 高 めあったり 競 い 合 ったりすることが 多 か った また 現 在 のように 細 かな 法 整 備 も 当 時 はまだまだ 確 立 されておらず パイロットには 航 空 機 を 運 航 する 際 にはある 程 度 の 自 由 があり 個 性 があった それに 対 して 現 在 のパイロットは 当 時 のパイロットに 比 べて 仕 事 内 容 は 複 雑 になった 現 在 の 旅 客 機 には 乗 客 乗 員 合 わせて 100 人 程 度 最 大 で 800 人 を 超 えることもある 世 界 では 様 々な 航 空 会 社 が 毎 日 航 空 機 を 飛 ばしてお り その 数 は 10 万 フライトを 超 える 航 空 会 社 のフライトだけに 絞 ってもこれ だけの 膨 大 な 数 の 航 空 機 が それほど 膨 大 な 数 の 人 々が 世 界 中 で 今 も 飛 行 し ているのである そのため パイロットには 正 確 な 時 間 管 理 が 求 められ かつ てのようなある 程 度 の 自 由 はなくなった パイロットは 離 陸 する 前 にフライト プランを 提 出 し 出 発 時 刻 と 到 着 時 刻 を 報 告 する 空 港 に 待 機 する 地 上 職 員 と 連 携 を 図 り 乗 客 をスムーズに 機 内 へと 案 内 する また 貨 物 の 搭 載 状 況 を 把 握 し 定 刻 通 り 離 陸 できるかを 確 認 する これらの 多 くの 業 務 を 離 陸 するま での 限 られたわずかな 時 間 でこなす 少 しでも 定 刻 を 遅 れようものならば 乗 客 からは 不 満 の 声 が 上 がり 航 空 会 社 の 信 頼 も 低 下 する そのプレッシャーの 中 現 在 のパイロットは 常 に 時 間 との 闘 いを 行 っているのである 写 真 ある 日 の 世 界 での 航 空 機 運 用 状 況 11 航 空 機 は 年 を 経 るごとに 高 性 能 化 し そのシステムも 複 雑 化 している 最 新 のコンピュータ 技 術 がパイロットの 負 担 を 軽 減 するかに 思 えたが 一 部 では むしろその 逆 の 効 果 を 与 えている エアバス 社 製 A300 型 機 が 1994 年 に 名 古 屋 空 港 で 起 こした 事 故 も 機 体 の 操 縦 システムと 操 縦 士 がうまく 連 携 をとれなか

33 ったことが 原 因 となっている 航 空 機 事 故 はその 犠 牲 者 の 多 さから 世 論 に 与 える 影 響 は 大 きい 一 つの 事 故 がきっかけで 一 つの 航 空 会 社 が 運 航 停 止 倒 産 に 追 い 込 まれるケースも 珍 しくない そのため パイロットには 多 くの 精 神 的 負 担 がのしかかり 心 を 病 んでしまうパイロットも 少 なくはない 2015 年 3 月 に 起 きたジャーマンウィン グス 9525 便 墜 落 事 故 も 精 神 疾 患 を 患 った 副 操 縦 士 による 意 図 的 な 墜 落 事 故 と 推 定 されている 現 在 のパイロットは 時 間 に 追 われ 多 くの 人 命 を 預 かるというストレスに さらされ 瞬 く 間 に 進 化 していく 最 新 システムに 順 応 し 安 全 運 航 を 行 わなけ ればならないプレッシャーの 下 世 界 中 で 一 日 数 十 万 という 数 のフライトを 支 えているのである

34 第 三 章 パイロットの 危 機 3.1 止 まらない 自 動 化 航 空 機 が 発 明 されて 間 もないころは 熟 練 したパイロットが 機 体 をコントロ ールして 初 めて 安 定 した 飛 行 を 実 現 できた 当 時 の 航 空 機 はたった 一 つの 操 作 ミスがそのまま 墜 落 事 故 へつながるような 不 安 定 なものであった この 航 空 機 を 長 時 間 長 距 離 の 飛 行 をさせるには 操 縦 者 にかかる 負 担 はあまりにも 大 きく これを 打 開 することが 求 められた その 中 で 飛 行 中 の 機 体 姿 勢 を 安 定 させるために ジャイロ 装 置 を 使 うこと が 考 えられるようになった オートパイロットの 誕 生 である 当 時 のオートパ イロットは 機 体 姿 勢 にずれが 生 じたとき ジャイロ 装 置 によりシステムがず れを 検 知 し 昇 降 舵 方 向 舵 補 助 翼 などを 操 作 し ずれを 修 正 するという インナーループコントロールを 行 うものであった これはパイロットにとって 手 動 操 縦 の 負 担 を 軽 減 する 画 期 的 なものとして 歓 迎 され 長 距 離 飛 行 には 欠 か せないものとなった 第 二 次 世 界 大 戦 後 には 電 子 化 が 進 み それはコックピットの 中 にも 進 展 し た 1950 年 代 には 地 上 の 無 線 援 助 施 設 からの 情 報 を 読 み 込 み より 精 密 なコ ントロールを 実 現 した さらには 自 機 の 位 置 を 把 握 し 空 港 への 誘 導 を 自 動 で 行 い 滑 走 路 に 向 けての 進 入 降 下 まで 行 うことが 可 能 となった これをインナ ーループコントロールに 対 してアウターループコントロールと 呼 ぶ このアウ ターループコントロールにより パイロットにかかる 負 担 はそれまでに 比 べて 劇 的 に 軽 減 した 1960 年 代 になると オートパイロットの 機 能 はさらに 向 上 した オートパイ ロットはそれまでの 経 路 制 御 だけでなく 指 定 速 度 に 応 じて 推 力 を 自 動 で 調 整 するオートスラストシステムが 可 能 となった また 経 路 制 御 システム 機 体 制 御 システムの 精 度 向 上 と オートスラストシステムを 組 み 合 わせることで 空 港 進 入 から 着 陸 進 入 さらにはフレア 操 作 までが 自 動 で 行 うことが 可 能 とな った 1980 年 以 降 に 製 造 された 旅 客 機 には FMS (Flight Management System) 飛 行 管 理 装 置 が 搭 載 されるようになる それによって 航 空 機 は 自 機 の 飛 行 性 能 エンジン 性 能 飛 行 ルートなどのデータベースを 獲 得 し 飛 行 管 理 装 置 に 入 力 された 機 体 重 量 外 気 温 度 風 気 圧 などの 外 的 情 報 をもとに 離 陸 距 離 離 陸 推 力 上 昇 速 度 巡 航 速 度 降 下 開 始 地 点 などを 算 出 できるようになった これらの 情 報 をもとに 飛 行 管 理 装 置 はオートパイロット オートスラストを

35 駆 使 し 航 空 機 を 制 御 することが 実 現 できるようになった 1980 年 代 後 半 には 統 合 計 器 の 登 場 により 航 空 機 のデザインそのものが 人 間 工 学 に 基 づいたパ イロットの 負 担 を 軽 減 し ヒューマンエラーを 誘 発 する 可 能 性 をつぶした 設 計 に 進 化 した これらの 進 展 は 現 在 までの 50 年 余 りという 非 常 に 短 い 時 間 の 中 で 急 速 に 発 展 を 遂 げてきた 多 くの 乗 客 の 命 を 預 かり 刻 一 刻 と 変 わり 続 ける 環 境 の 元 安 全 運 航 を 実 現 しているパイロットにとってこの 変 化 のスピードに 順 応 し 適 応 し ていくことは 果 たして 容 易 なことであっただろうか 航 空 機 から 始 まった 自 動 化 は とどまることを 知 らず 私 たちの 日 常 生 活 にま で 進 出 した 自 動 ドアは 人 が 目 の 前 に 立 てば 何 も 言 わずドアを 開 閉 する ボタ ンを 押 すだけで 私 たちは 何 十 階 というフロアを 一 切 の 疲 労 感 なく 行 き 来 するこ とができる 窓 口 で 駅 員 と 会 話 をしながら 購 入 していた 切 符 は タッチスクリ ーンの 案 内 に 従 うだけの 無 機 質 なものへと 変 貌 した 町 へと 足 を 伸 ばして 周 り を 見 てみると たくさんの 人 はうつむき 周 りの 世 界 との 関 わりを 絶 ち スマ ートフォンと 戯 れている 自 動 車 の 自 動 化 は 航 空 機 と 同 様 目 まぐるしい 進 展 を 遂 げた 手 動 でエンジ ンを 始 動 していた 時 代 から 今 ではボタン 一 つでエンジンは 始 動 し 混 合 比 の 調 整 も 車 が 自 動 で 行 う マニュアルでは 車 の 速 度 に 合 わせてギアを 操 作 し 私 たちはその 時 車 と 一 体 になっていた 買 い 物 をしたければパソコンの 前 に 座 り ほしいものを 探 す 見 つかったら ボタン 一 つでほしいものを 購 入 できる 自 分 が 今 まで 買 ってきたものから 個 人 の 好 みを 推 測 し コンピュータは 私 たちにオススメを 提 示 する これだけのこ とを 私 たちは 意 識 することなく 日 常 生 活 に 受 け 入 れているのである 自 動 化 は 私 たちの 生 活 を 便 利 にした そしてこれからも 技 術 は 進 歩 し 私 た ちの 生 活 はますます 便 利 になっていくだろう しかし 世 の 中 が 便 利 になれば なるほど 私 たちは 世 界 から 隔 離 されていく 車 と 一 体 になっていた 私 たちは 自 動 化 が 進 み 自 動 運 転 が 実 用 化 された 時 には 運 転 のプロセスの 中 には 私 た ちは 存 在 しない 過 度 な 自 動 化 は しばしば 私 たち 人 間 を 排 除 しようとする これだけ 便 利 になった 世 の 中 を 今 さら 衰 退 させることは 不 可 能 だろう 世 の 中 はこれからますます 便 利 になっていく そしてこの 時 の 便 利 とは 人 間 が 行 う 仕 事 を 減 らす 働 きをする これからますます 自 動 化 が 進 んだとき 私 たち の 意 思 はどこへ 行 くのだろうか コンピュータがすすめる 商 品 を 購 入 し コン ピュータのすすめる 目 的 地 へと コンピュータのなすがままに 移 動 する 未 来 が あるように 思 える しかもこのことを 私 たちはさほど 意 識 することなく 日 常 生 活 を 送 っているのだ

36 3.2 変 わりゆくコックピット Cockpit とはもともと 鶏 という 意 味 の Cock と 囲 いという 意 味 の Pit が 合 わさった 囲 いのある 闘 鶏 場 という 意 味 であった そこから 小 さな 戦 場 を 意 味 するようになり 第 一 次 大 戦 中 に 飛 行 機 の 操 縦 席 という 意 味 に 変 化 した 航 空 機 が 発 明 された 当 時 はいわゆる 計 器 というものはなく エンジンの 出 力 を 示 すものだけが 取 り 付 けられていた 黎 明 期 では パイロットは 自 身 の 五 感 を 駆 使 して 操 縦 していた 1953 年 ごろより 後 に 製 造 された 航 空 機 では ベーシック T と 呼 ばれる 配 置 で 姿 勢 指 示 器 を 中 央 上 速 度 計 をその 左 に 高 度 計 を 右 に 飛 行 方 位 系 (Directional Gyro) を 中 央 下 に これら 4 つの 航 空 計 器 が T 字 状 に 配 置 される ものが 標 準 的 となった 機 体 の 大 型 化 が 進 むにつれ 計 器 の 種 類 も 煩 雑 になっ た 写 真 従 来 の 基 本 的 な 計 器 配 置 機 体 の 大 型 化 が 進 んだ 第 二 次 大 戦 では 計 器 の 種 類 は 非 常 に 煩 雑 なものであ った 機 体 の 姿 勢 を 示 すものだけでなく エンジンの 状 態 を 示 す 様 々な 計 器 類 が コックピットを 埋 め 尽 くした 第 二 次 世 界 大 戦 終 結 直 後 の 民 間 旅 客 機 は 戦 時 中 の 爆 撃 機 に 準 じたコックピットをもち 機 長 副 操 縦 士 航 空 機 関 士 航 空 通 信 士 航 空 士 の 5 人 で 運 用 していた 航 空 士 は 航 空 機 内 で 現 在 位 置 や 針 路 を 計 測 する 航 法 に 特 化 した 乗 員 であ

37 った しかし 無 線 施 設 の 充 実 により 航 空 士 が 乗 り 込 むことが 必 ずしも 必 要 ではなくなり コックピットから 姿 を 消 した 航 空 通 信 士 は その 名 の 通 り 地 上 施 設 や 空 港 との 無 線 通 信 を 行 う 乗 員 であ った 初 期 の 航 空 機 はモールス 信 号 で 通 信 していたため 操 縦 と 解 読 を 同 時 に 行 うことは 困 難 であった しかし 音 声 無 線 機 が 全 面 的 に 導 入 されたことで モールス 信 号 をわざわざ 解 読 する 手 間 がなくなり 通 信 士 はコックピットから 姿 を 消 した それからしばらくは 航 空 機 関 士 を 含 めた 3 名 体 制 での 運 航 が 続 いたが 1970 年 代 に 開 発 された ボーイング 757 型 機 同 767 型 機 や エアバス A310 型 機 では 航 空 機 関 士 が 監 視 していたシステムを コンピュータが 自 動 で 監 視 する ようになり 航 空 機 関 士 はコックピットから 排 除 された 現 在 の 旅 客 運 送 に 使 用 される 中 大 型 機 のほぼすべてが 機 長 と 副 操 縦 士 の 2 人 体 制 での 運 航 を 行 っている かつて 針 で 示 されていた 様 々な 情 報 は すべ て 一 度 機 体 に 内 蔵 されたコンピュータを 通 して 見 やすい 形 に 修 正 され 2 名 のパイロットの 目 の 前 にあるディスプレイに 映 し 出 されるようになった かつ て5 人 体 制 の 時 代 に 盛 んに 行 われていたコックピット 内 でのコミュニケーショ ンも 人 数 が 減 り コンピュータがすべての 情 報 を 見 やすく 整 理 し 映 し 出 して しまうことで 希 薄 になってしまった 過 去 50 年 の 間 に コックピットの 人 員 は 半 分 以 上 削 減 されてしまった で は これからのコックピットはどのように 移 り 変 わっていくのだろうか 未 来 のコックピットには 一 人 のパイロットと 一 匹 の 犬 がいる パイロット は 犬 に 餌 をやるのが 仕 事 になり 犬 はパイロットが 操 縦 系 統 に 触 ろうとすれば 噛 みついて 止 めることが 仕 事 になるだろう このようなジョークがある しかし 果 たして 私 たちはいつまでこのジョー クで 笑 っていられるだろうか パイロットの 仕 事 は 飛 行 機 を 操 縦 することであ る さて パイロットは 今 現 在 も この 仕 事 を 遂 行 できているだろうか 現 在 のハイテク 化 された 航 空 機 では パイロットが 入 力 した 操 作 はコンピュ ータを 介 して 機 体 へと 伝 えられる かつてはパイロットが 行 った 操 作 は ワイ ヤーを 伝 い 直 接 動 翼 へと 伝 えられ パイロット 自 身 も 確 かに 機 体 を 操 縦 してい た しかし 現 在 はどうであろうか ハイテク 飛 行 機 は 自 身 の 機 体 の 制 御 もやっ てのけてしまう パイロットは たとえ 操 縦 桿 を 動 かしたとしても それはコ ンピュータへと 伝 えられる つまり パイロットはフライトコンピュータに 電 子 的 に 入 力 をしているだけではないだろうか つまり 私 たちがパソコンに 向 かって 文 字 を 入 力 していることと パイロットが 現 在 のハイテク 飛 行 機 で 行 っ ていることは 大 きく 言 えば 同 じではないだろうか 果 たしてパイロットはこ れから 先 も 今 の2 人 体 制 を 維 持 していくのだろうか

38 3.3 現 代 版 アクシデント 航 空 機 の 事 故 は 死 傷 者 の 多 さやその 悲 惨 さから 世 間 からの 注 目 を 集 めること が 多 い またその 事 故 の 原 因 として パイロットの 操 縦 ミスとされて 報 道 され る 事 故 も 多 く パイロットには 大 きな 責 任 が 背 負 わされている 1947 年 から 2001 年 までの 間 に 発 生 した 民 間 航 空 機 事 故 は 平 均 して 一 年 に 8.2 件 90 年 以 降 では 10.7 件 であった 航 空 機 事 故 の 多 くは 離 着 陸 の 際 に 発 生 し 航 空 機 の 大 型 化 に 伴 い 1 度 の 事 故 で 出 る 被 害 者 の 数 は 増 加 している 事 故 件 数 や 被 害 者 数 でみれば 増 加 しているが 時 代 とともに 運 航 数 や 飛 行 機 数 も 増 加 している 点 も 着 目 しなければならない ボーイング 社 によると 世 界 の 航 空 機 数 は 1960 年 代 には 約 3000 機 であったものが 2000 年 には 5 倍 の 約 機 に 増 加 している また 航 空 機 離 着 陸 回 数 は 年 間 500 万 回 以 下 から 訳 1800 万 回 に 運 航 時 間 も 約 500 万 時 間 から 約 3500 万 時 間 に 増 加 している この 数 字 を 考 慮 に 入 れれば 航 空 機 事 故 は 相 対 的 に 減 少 傾 向 にあるといえる この1947 年 から 2001 年 までの 民 間 航 空 機 事 故 のデータによれば 55 年 間 に 発 生 した 428 件 のうち 操 縦 ミスや 管 制 ミスなどによる 人 的 要 因 が 事 故 の 原 因 とされているものが 全 体 の 31.7 パーセントの 136 件 に 及 ぶ 原 因 不 明 の 145 件 を 除 けば 人 的 要 因 による 航 空 機 事 故 は 全 体 の 48 パーセントに 及 ぶ 人 的 要 因 を 細 かく 見 ていく 人 的 要 因 が 原 因 とされる 事 故 136 件 のうち 62 件 もの 事 故 で パイロットの 操 縦 ミスが 事 故 原 因 であった ついで 多 いのが 整 備 不 良 の 22 件 である パイロットの 操 縦 ミスは 次 点 の 整 備 不 良 に 3 倍 近 い 差 をつけて 人 的 要 因 の 航 空 機 事 故 の 原 因 のトップに 位 置 付 けられている なぜ このように 人 的 要 因 が 誘 発 されてしまうのかを 考 察 した 現 在 の 航 空 機 は 電 子 化 され 運 航 のほとんどをコンピュータの 自 動 制 御 によ り 行 っている そのためパイロットにかかる 負 担 は 黎 明 期 に 比 べて 大 幅 に 軽 減 されている そのことから 少 ない 人 員 で 長 時 間 のフライトを 行 うことも 可 能 となり 経 済 的 な 運 航 を 実 現 チケット 代 は 安 くなり 飛 行 機 旅 行 が 一 般 大 衆 に 広 まった しかし この 負 担 軽 減 こそが 人 的 要 因 操 縦 ミスを 誘 発 する 原 因 なのではないだろうか ヤーキーズ ドットソンの 法 則 というものがある これはアメリカの 心 理 学 者 である ロバート ヤーキーズと J.D.ドットソンの 2 名 が 提 唱 した 法 則 であ り 現 在 では 生 理 心 理 学 の 基 本 法 則 となっている 人 や 動 物 の 仕 事 効 率 パフ ォーマンスを 引 き 出 すには 一 定 の 罰 やストレスがあったほうがより 良 いパフ ォーマンスを 発 揮 することができるという 法 則 である 実 際 に 学 習 作 業 等 を 行 う 際 罰 を 与 えたグループのほうが 罰 を 与 えなかったグループよりも 高 いこ

39 とが 判 明 した しかし 一 定 の 水 準 以 上 の 負 荷 やストレスがかかると 仕 事 効 率 やパフォーマンスは 減 少 することが 判 明 している 一 般 に 覚 醒 レベル( 負 荷 やストレス)が 高 くなるにつれて 仕 事 効 率 もほぼ 比 例 して 高 くなる しかし 一 定 の 覚 醒 レベルに 到 達 後 覚 醒 レベルが 高 くなるにつれて 仕 事 効 率 は 減 少 し ていく つまり 覚 醒 レベルと 仕 事 効 率 の 間 には 逆 U 字 型 の 関 数 関 係 が 成 立 する 現 在 のハイテク 化 された 航 空 機 に 乗 務 するパイロットは 運 航 中 に 受 ける 覚 醒 レベルが 低 く それに 比 例 して 仕 事 効 率 も 低 い 状 態 にあるようになってしま った なぜならば 航 空 機 の 姿 勢 制 御 やナビゲーション 着 陸 に 至 るまで コ ンピュータが 制 御 し 自 動 で 行 ってしまうからである そのためパイロットは 状 況 認 識 を 誤 るケースが 多 く 自 分 が 現 在 置 かれている 状 況 を 誤 認 し それが 事 故 へとつながっている 例 が 多 々ある 図 ヤーキーズ ドットソンの 法 則 年 から 1992 年 までに 発 生 した 航 空 インシデントにおける 状 況 認 識 の 失 敗 169 例 を 調 査 した 研 究 がある これらインシデントの 状 況 認 識 を 3 つのレベ ルに 分 類 していく レベル 1 は 何 かが 起 こっていることに 気 づく レベル 2 は その 原 因 を 特 定 できる そしてレベル 3 は これからの 事 態 の 推 移 が 予 測 できる とした 何 か 機 体 に 異 常 が 発 生 したとき パイロットはそれに 素 早 く 気 づき 適 切 な 対 処 をすることを 必 要 とされ また 日 々の 訓 練 でもそれを 重 点

40 に 訓 練 する そのため この 研 究 で 行 われたインシデントでは レベル 1 の 状 況 認 識 の 失 敗 は 少 ないのではないかというのが 一 般 的 だと 思 われる しかし 実 際 には 169 例 のうちの 約 80 パーセントは レベル 1 の 状 況 認 識 の 失 敗 つま り 何 か 異 常 があるにもかかわらず 全 く 気 が 付 かない 状 況 に パイロット が 陥 っていることが 判 明 した 日 々 様 々なトラブルに 対 処 するために 特 化 した 訓 練 を 積 んでいるパイロットが 実 際 の 運 航 ではこのような 状 態 に 陥 ってしま っているのである ちなみに 約 17 パーセントでは 異 常 が 発 生 しているこ とには 気 づいたものの 何 が 異 常 の 原 因 であるかわからない という レベル 2 の 状 況 認 識 の 失 敗 である 状 態 だった 残 りの 約 3 パーセントがレベル 3 の 状 況 認 識 の 失 敗 であった 黎 明 期 における 航 空 機 事 故 は 機 体 の 不 調 や 構 造 的 欠 陥 厳 しい 環 境 での 運 航 など パイロットがどうすることもできない 状 態 に 陥 ったことで 起 きてしま った しかし 当 時 のパイロットは 自 分 の 置 かれた 状 況 は 少 なくとも 認 識 して いただろう それに 対 し 現 在 のパイロットは 航 空 機 があまりにも 自 動 化 され てしまったため 航 空 機 に 置 いてきぼりにされてしまっている 自 分 の 置 かれ た 状 況 を 認 識 できていないことが 多 々ある これはまさしく オートメーショ ンによる 弊 害 であるといえる

41 3.4 コックピットがなくなる 日 2015 年 11 月 航 空 機 メーカー 最 大 手 のボーイング 会 長 ジム マックナー ニは 第 17 回 日 経 フォーラム 世 界 経 営 者 会 議 で 講 演 し 無 人 旅 客 機 の 早 期 実 現 の 可 能 性 を 語 った 信 号 や 標 識 がない 分 車 よりも 航 空 機 のほうが 無 人 化 は 容 易 であるという 考 えを 氏 は 語 った ボーイング 社 と 対 等 を 成 す エアバ ス 社 は 機 械 を 中 心 とした 設 計 思 想 の 下 多 くのハイテク 機 を 量 産 してきた 対 して ボーイング 社 では 人 間 を 中 心 とした 設 計 思 想 を 持 ち ハイテク 技 術 はあくまでも 人 間 のサポートに 徹 する 形 でデザインしてきた そのボーイング 社 の 会 長 が パイロットの 乗 り 込 まない 無 人 旅 客 機 の 早 期 実 現 について 前 向 きな 考 えを 持 っていることに 一 抹 の 危 機 感 を 覚 える 第 二 次 大 戦 終 結 直 後 の 大 型 旅 客 機 では 5 名 もの 人 員 がコックピットの 中 を 埋 めていた しかし 時 代 が 進 み 航 空 機 が 次 第 に 自 動 化 されていくうちに 現 在 では 2 名 にまで 削 減 されてしまった 航 空 機 の 自 動 化 はとどまることを 知 ら ない では いつコックピットからパイロットはいなくなるのだろうか 日 本 航 空 では 2016 年 4 月 から パイロットの 給 与 を 大 幅 に 上 げることが 決 まっている パイロット 不 足 が 世 界 的 に 叫 ばれる 中 人 員 確 保 が 航 空 会 社 存 続 の 大 きなカギとなっていることは 明 白 である しかし 裏 を 返 せば パイロ ットは 非 常 に 高 給 で 会 社 の 経 理 を 圧 迫 する 存 在 になりえる もし パイロッ ト 不 足 でパイロットの 価 値 が 上 昇 し 賃 金 が 航 空 会 社 の 経 理 を 圧 迫 していると きに パイロットを 必 要 としない 無 人 旅 客 機 が 登 場 したとすれば 各 航 空 会 社 は 次 々に 無 人 旅 客 機 を 導 入 するだろう パイロット 不 足 によるパイロットの 希 少 価 値 の 上 昇 に いつまでも 胡 坐 をかいていられる 状 況 ではないということ を 認 識 しなければならない しかし 現 状 旅 客 機 を 全 くの 無 人 で 運 航 することはできない それは コン ピュータのいくつかの 特 性 によるものが 大 きい まずコンピュータというものは 入 力 装 置 出 力 装 置 そして 演 算 装 置 の 3 つの 機 構 に 大 別 される 入 力 装 置 により 入 力 された 信 号 が 演 算 装 置 に 伝 わり それに 対 応 した 演 算 結 果 を 出 力 装 置 を 介 して 出 力 する コンピュータの 基 礎 的 な 仕 組 みこのような 単 純 なものである そしてプログラマーと 呼 ばれる 人 た ちは 演 算 装 置 の 演 算 方 法 について 日 々 進 歩 を 図 っているのである コンピュータはプログラム 通 りにしか 動 くことはできない つまり プログ ラムを 組 むことが 可 能 であることは 完 全 な 自 動 化 が 可 能 であるということだ コンピュータが 現 在 再 現 することができるのは 形 式 知 と 呼 ばれる 手 順 が 定 まっており それを 説 明 する 際 に 苦 労 しないことである プログラムを 組 むの

42 はプログラマーである つまりプログラマーが 説 明 できることは コンピュー タで 再 現 が 可 能 なのである この 点 が 現 在 も 旅 客 機 を 完 全 に 自 動 化 することができない 一 番 の 大 きな 理 由 である 航 空 機 の 操 縦 に 関 して 言 えば 手 順 は 明 解 であり 自 動 化 すること は 容 易 である しかし 旅 客 機 には 不 確 定 要 素 が 多 く 自 然 を 相 手 にしている 以 上 人 間 が 考 え 付 かないような 問 題 が 起 きる 可 能 性 がある その 時 に 完 全 に 自 動 化 されている 旅 客 機 では 何 の 対 応 もできなくなってしまう 以 上 のことから 向 こう 30 年 は 旅 客 機 の 自 動 化 はできないであろうという 予 測 を 立 てた もし 全 知 全 能 のプログラマーが 存 在 したのならば 旅 客 機 の 完 全 自 動 化 はすぐに 完 了 するだろう むしろ この 世 のすべてのことが 完 全 に 自 動 化 され 人 間 の 入 り 込 む 余 地 はなくなるだろう しかし 現 実 にそのよう な 者 は 存 在 しない 私 たちができるのは 過 去 のデータの 蓄 積 から 統 計 的 に 可 能 性 を 導 き 出 すことだけである このデータの 蓄 積 がある 一 点 を 超 え 旅 客 機 にまつわるすべての 不 確 定 要 素 を 網 羅 した 日 こそが 旅 客 機 からコックピッ トは 無 くなる 日 である

43 第 四 章 結 論 技 術 と 人 間 ~ 未 来 を 予 測 する~ 1980 年 代 後 半 から 一 気 に 加 速 した 世 の 中 の 自 動 化 は そのあまりのスピード に 人 間 はついていくことが 難 しかった 航 空 機 もその 例 外 ではない 自 動 化 が 進 められた 当 初 パイロットはシステムを 覚 えなおすために 多 くの 時 間 を 割 い た 自 動 化 はワークロードを 軽 減 することを 目 的 として 作 られたにもかかわら ず かえってパイロットのワークロードを 増 やしている 側 面 もあることが 露 呈 した 次 から 次 へと 新 しいものが 開 発 され 導 入 されていく 状 況 に パイロッ トは 何 とか 追 いつこうとした しかしそこには 必 ず 無 理 が 生 じる そのように して 起 きてしまった 事 故 は ヒューマンエラーとして 処 理 され パイロットの ミスが 事 故 の 原 因 であったように 錯 覚 させる このイタチごっこが コンピュ ータへの 不 信 につながっている これをオートメーション 不 信 という しかしその 一 方 で 私 たちがコンピュータへ 向 ける 信 頼 は 厚 い というのも コンピュータのはじき 出 す 計 算 結 果 はいつも 正 しく どんなに 複 雑 な 数 式 でさ えほんの 1 秒 足 らずで 解 を 導 き 出 す コンピュータを 使 い 続 けていくうちに コンピュータが 導 き 出 した 数 字 に 私 たちは 何 の 疑 いも 持 つことがなくなった これを オートメーション 過 信 という パイロットは 現 在 オートメーション 不 信 とオートメーション 過 信 を 同 時 に 持 ち 合 わせた 非 常 に 不 安 定 な 状 態 で 運 航 を 行 っている コンピュータは 正 確 で いつでも 正 しいという 思 いと 何 をしているのかわからない つかみどこ ろがないというような 不 信 を 同 時 に 持 ち 合 わせているのである その 心 理 状 態 で 何 かが 起 きたとき パイロットはわずかな 時 間 で 正 しい 判 断 を 下 すことがで きるだろうか このような 状 況 を 打 破 するためには オートメーションに 対 応 することが 不 可 欠 である 対 応 するというのは 簡 単 だが 先 人 たちはこの 対 応 することに 大 変 な 苦 労 を 強 いられてきた それはオートメーションに 対 応 しようとするアプ ローチの 仕 方 に 問 題 があったのではないだろうか パイロットは オートパイ ロットのシステムから 理 解 しようとする ある 状 況 ではオートパイロットはこ のような 対 応 をするといったような ケースバイケースによるアプローチの 仕 方 である しかし 果 たしてこのアプローチで 高 度 に 自 動 化 された 現 在 の 航 空 機 のすべてを 知 ることができるだろうか まず コンピュータの 本 質 から 知 っていくべきであると 考 える コンピュー タは 入 力 された 情 報 に 基 づき それに 対 応 した 演 算 を 記 憶 装 置 から 引 っ 張 り 出

44 し 演 算 装 置 で 計 算 算 出 された 結 果 を 出 力 装 置 に 出 力 する これがコンピュ ータの 本 質 である 人 間 は しばしばコンピュータが 勝 手 に 動 き 出 したとか 自 分 の 予 期 していない 動 作 を 始 めたという しかし それは 大 きな 誤 りであり そのようにいう 人 間 はコンピュータを 理 解 していない コンピュータが 何 の 入 力 もなしに 動 き 出 すことなどありえないのである それを 理 解 で 来 ていない 状 態 で 自 分 の 意 志 とコンピュータの 意 思 が 相 反 したとき パニックに 陥 る ま ずはコンピュータの 本 質 を 理 解 するべきではないだろうか 最 新 の 大 型 旅 客 機 のコックピットは これまでの 様 々な 経 験 をもとに 現 在 の 段 階 で 最 良 の 形 へと 設 計 された 人 間 工 学 に 基 づいたその 設 計 及 びレイアウ トは パイロットの 負 担 を 軽 減 し レイアウトが 原 因 で 生 じる 勘 違 いなどを 削 減 してきた しかし これはあくまでも 現 段 階 での 話 である これから 先 設 計 者 が 予 期 していなかったトラブルがいつ 起 こるかわからない 全 知 全 能 の 人 間 はいない そのため 最 新 鋭 の 技 術 は トラブルが 起 きたときにその 原 因 を 吟 味 し 対 処 していくほかなく トラブルを 根 絶 することは 不 可 能 である もしこの 方 法 でトラブルや 事 故 を 根 絶 することができるとしたら それは 何 百 年 も 先 データの 蓄 積 が 完 了 したときになるだろう しかし 自 然 を 相 手 にする 以 上 完 璧 はありえない つまり 対 症 療 法 では 事 故 の 根 絶 は 不 可 能 なのである では どうすればよいのか それは コンピュータと 人 間 との 間 に コミュ ニケーションを 確 立 することである パイロットに 目 を 向 けてみると コック ピットの 中 には 2 名 のパイロットがいる 2 名 のパイロットが 運 航 にあたるとき そのほとんどの 場 合 で 初 対 面 である 場 合 が 多 い それでも 二 人 で 息 を 合 わせ 安 全 な 運 航 を 確 立 するために パイロットはコミュニケーションを 用 いる コ ミュニケーションを 通 じて 互 いの 共 通 認 識 を 構 築 するのである 人 間 は 相 手 の 声 の 調 子 表 情 言 葉 遣 いから 相 手 の 性 格 や 考 え 方 を 推 測 する その 結 果 相 手 が 自 分 にとって 害 をなす 存 在 ではないということがわかれば 相 手 に 対 して 心 を 開 く そのことが 相 手 を 信 頼 することにつながり パイロットでい えば 緊 急 事 態 の 際 でも 良 好 なチームワークを 発 揮 することができるのである それでは コンピュータと 人 間 はどうであろうか コンピュータには 表 情 が ない 声 の 調 子 から 感 情 を 読 み 取 ることはできない コンピュータには 感 情 が ないのだから まずコンピュータが 人 間 と 話 すこと 自 体 一 昔 前 では 不 可 能 で あった しかし 技 術 の 進 歩 により 人 間 とコミュニケーションを 図 ることが 可 能 なコンピュータが 登 場 した コンピュータはあたかも 感 情 があるかのよう に 声 の 調 子 や 表 情 まで 変 化 させることが 可 能 となり しかも 話 している 相 手 の 人 間 の 声 の 調 子 や 表 情 までも 読 み 取 り 相 手 に 合 わせた 会 話 を 行 うことが 可 能 となった この 技 術 を 応 用 し 航 空 機 のコンピュータに 搭 載 したとすれば これまでとは 比 べ 物 にならないほど パイロットの 負 担 は 軽 減 されるだろう

45 現 在 の 航 空 機 の 運 航 のそのほとんどは 搭 載 されたコンピュータによって 制 御 されている しかしコンピュータはその 特 性 上 自 分 が 今 何 をしているかを 音 声 によってパイロットに 伝 える 術 を 持 たない パイロットはいくら 注 意 して いても いくらベテランのパイロットでも 集 中 力 は 落 ちる その 時 もし コ ンピュータが 言 葉 を 発 していたなら パイロットはコンピュータの 話 す 内 容 に 耳 を 傾 け 異 常 をいち 早 く 察 知 することが 可 能 となるのではないだろうか これからの 未 来 の 航 空 機 は 人 間 とコンピュータがうまくコミュニケーショ ンを 図 りながら お 互 いの 役 割 を 明 確 に 分 担 するようになると 予 測 する 旅 客 機 を 無 人 で 運 航 するには まだしばらく 時 間 がかかる なぜならば 自 然 に 対 するデータがまだまだ 蓄 積 されていないからだ 人 間 が 自 然 を 完 全 に 支 配 した とき 航 空 機 の 無 人 化 は 実 現 されるだろう それまでは 人 間 とコンピュータ つまり 技 術 と 人 間 が 共 存 し 今 よりももっと 明 確 に 役 割 が 分 担 され ヒューマ ンエラーによる 航 空 機 事 故 は 減 少 していることだろう

46 謝 辞 本 論 文 作 成 に 当 たり ご 指 導 を 頂 いた 卒 業 論 文 指 導 教 員 である 利 根 川 豊 教 授 に この 場 を 持 って 感 謝 の 意 を 表 します また 日 々の 議 論 を 通 じて 様 々な 考 えや 意 見 を 示 し 論 文 作 成 に 大 きな 貢 献 をした 利 根 川 研 究 室 の 皆 様 に 感 謝 い たします

47 参 考 文 献 1 富 山 市 科 学 博 物 館 :とやまサイエンストピックス NO Carroll F.Gray :Flying Machines William Samuel Henson 3 Library of Congress: Rear view of the Wright brothers' four-cylinder motor as installed in their 1903 airplane, Library of Congress: Left front side of the Wright brothers' reconstructed 1903 motor, Library of Congress: First flight, 120 feet in 12 seconds, 10:35 a.m.; Kitty Hawk, North Carolina digital file from original, ction/ 6 ル ブルジェ 航 空 宇 宙 博 物 館 :Cockpit secrets, Farman.F60.Goriath 7 Alex Beltyukov : Flight deck of the Boeing N787BA, /L/ 8 Patrick De Connick : Qatar Airways, Airbus A , /&sid=4d3a448cec821e72beb8b45350eecf78 9 沖 縄 美 ら 海 水 族 館 ホームページ: 黒 潮 の 海

48 10 フェラーリオフィシャルサイト:ラ フェラーリ ign-laferrari_360_exterior 11 Flightradar24 : 佐 々 木 正 悟 :なぜ 優 先 度 が 低 い タスク から 片 づけるべきなのか ITmedia エンタープライズ ニコラス G カー:オートメーション バカ 青 土 社 稲 垣 敏 之 : 自 動 化 による 安 全 性 の 向 上 :ヒューマンファクタの 視 点 から の 考 察 原 俊 郎 :ライト 兄 弟 のひみつ 日 本 経 済 新 聞 電 子 版 : 世 界 経 営 者 会 議 特 集 ボーイング 会 長 無 人 旅 客 機 早 期 実 現 の 可 能 性 文 中 についてはウィキペディアより 引 用