機 体 破 損 を 検 証

CFRP班長 / パイロット / 強度設計   3年 藤井

TF動画で既に公開されている通り、6/30(土)に行われた滝川TFにて機体を大破させてしまうアクシデントが起きてしまいました。 機体破損のきっかけは急な機首上げによる翼端失速でした。 結果、機体は地上約2mの高さから急落下し、着地の衝撃で両翼端(T3)とテール2が破断する事態となりました。 ここで第2回TFは切り上げとなりました。
この破損までの経緯と原因を、パイロット・強度設計の視点から振り返り・考察してみたいと思います。


 《 破 損 ま で の 状 況 》
まず、フライングワイヤを新調した物に取り替えたことから、翼のたわみの様子を少しずつ見るべく、TFは滑走試験B(パイロット出力50%)から始めました。
開始4本の滑走試験は、風向きの変化を受けいずれも滑走路横へと曲がる。 これを受け、進行方向を反転させて臨んだ5本目で機体が浮上し、20m程度飛行した後着陸する。 風速が約2m弱と試験中止基準寸前と強めであったため、漕いだ感覚はとても軽く簡単に浮上できる状況でした。 翼端のたわみ量は垂直尾翼上端よりも高く設計値よりも若干大きい状態であったが、これは許容範囲内であったと考えています。

そして続く空中姿勢1本目の試験
スタート配置の時点で既に1~4mの範囲で風が吹き続いていたため、スタート前にして翼端が浮き上がる様な状況でした。 スタート前に改めて空力設計に判断を確認するも再度GOサインが出たため発進。 間もなく機体は浮上し、あっという間に機首上げの姿勢になりました。 第1回ジャンプ試験の要領で上昇が止まった位置からペラ推力を増すも、翼端失速に入った途端にあっという間に2mの自由落下となってしまいました。 その後、前輪が着地すると同時に両翼端が折れ、後輪の着地と同時にテール2中心付近が破断する。
パイロットとして理想的であった対処方法は、高度が上がりきる前に機首下げ方向に水平尾翼を切る事でしたが、強風による上昇の速さと経験不足から咄嗟に行動に移す事ができませんでした。
悔やまれるばかりです(TヘT o)
機体は酷い破損状況となってしまいましたが、自分を含む部員にけが人が出なかった事は本当に不幸中の幸いでした。


 《 破 損 原 因 》
翼端桁製作時の資料を確認した結果、プリプレグの切り出しにミスが発覚しました。 部分積層に用いていたフランジ層が翼部のみのスパンで切りだしていたため、各フランジ層が接合部スパン(約300mm)ずつ短くなっていたのです。 このスパンで再度翼端の強度を計算した結果、破断部分で安全率は約1.8という数値に・・・。 両端とも全く同じ位置で破断していた事から、製作段階でのミスでほぼ間違いないと考えられます。 情けない初歩的ミス。

一方、テール2に切り出しミスは見つからなかったものの、失速した機体が落下した際、着地前にテール保持に入るプッシャーが居た事が判明したため、機体保持に最大の要因があったと思われます。 破断箇所がちょうど保持箇所と一致していたため、保持箇所を支点とした衝撃荷重がテールに働いた結果の破断であったと考えています。
011_20120703034551.jpg

この保持によりテール2が破損すると同時に、機体クラッシュ時におけるグランドクルーの動き方にも問題が浮き彫りとなってしまいました。
本来、機体が危険な挙動を示した場合、グランドクルーは安全のため即時退避しなければなりません。 しかし、今回の試験では落下する機体の真下に残り続けた上、危険な保持にまで入り、結果このような状況となってしまいました。 その他、風待ちを確実に行い適切な状況判断をする必要性も確認しました。 焦り過ぎは危険ですね。
これらの問題点を反省し、今後のTF運営の改善に努めて行こうと思います。


 《 今 後 に つ い て 》
鳥コン1カ月前にしての絶望的な破損状況ですが、TF終了から急ピッチで復旧作業を進めている次第です。 1年生も即戦力として大活躍する今日この頃、ありがと~~(T-T )。 目標は7/15までの最終滝川TF、そして引き続き鳥コン本番での定常飛行です。
機体コンディションは厳しいものとなってしまいますが、最後まで諦める事無く最後の1カ月を過ごしたいと思います。


CFRP班長 / パイロット / 強度設計   3年 藤井
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