飛行機がなぜ落雷に耐えるのか：17,000フィートでのインディゴ航空機落雷事故の背景にあるエンジニアリング

商用ジェット機は、ほとんどの乗客が想像するより頻繁に落雷に見舞われている。そして、ほぼ毎回、機内の人間は何も気付かない。航空工学のこの基本的事実が、落雷に見舞われたと疑われるインディゴ航空便がインドに着陸し、目に見える機首の損傷を負いながら、負傷者がなかったという事件後、再び注目を集めた。

インディゴ航空6E925便では何が起きたのか

インディゴ航空6E925便は2026年10月7日、現地時間午後4時頃、パトナからラクノウへ向けて飛行中、チャウダリー・チャラン・シン国際空港に向けて降下する際に、激しいひょうと雷雨に遭遇した。アル・バワバ・ニュースがタイムス・オブ・インドの報道を引用している。その時、航空機は約17,000フィートの高度にあり、乗客104人と乗務員6人を乗せていた。

航空機が通常に着陸した後、空港スタッフは航空機の機首コーン（胴体前部の気象レーダーを覆うラドーム）の損傷を発見した。インドのニュースアウトレット『ザ・フェデラル』によれば、空港職員はこのアウトレットに『航空機は技術検査と必要な処置を受けている。予備的な評価の一環として、悪天候下での落雷の可能性が検討されている』と述べた。

負傷者の報告はなく、アル・バワバ・ニュースは事件にもかかわらず航空便が予定より約8分早く到着したと報道している。インド民間航空総局は航空機を検査のため運航停止し、インディゴはこのルートの後続便のために代替航空機を手配した。報道時点では、凹みの原因は公式には確認されていなかった。落雷は、インディゴの技術的調査結果の明示を待つ間、推測される説明だが、確認されていない。

実際に落雷が航空機に当たる頻度はどのくらいか

このような事件は珍しくない。米国国立気象局は、商用輸送旅客機が平均して年に1〜2回落雷に見舞われると述べている。また、航空機自体がしばしば落雷を誘発する可能性があり、その存在が雷雲の電場を増加させ、落雷放電をより起こりやすくするという。この頻度にもかかわらず、この機関は何十年もの間、落雷が原因の商用輸送飛行機の墜落は記録されていないと述べている。

南カリフォルニア大学のエンジニアリングアウトレット『Illumin』は、同じ米国国立気象局の数字、すなわちほぼすべての商用旅客機が年に1〜2回落雷に見舞われることを引用している。また、別途、Statistaのデータを引用し、毎年全世界で3,000万以上の商用飛行が行われていることを示している。このボリュームは、Illuminによれば、落雷ストライキを異常現象ではなく統計的にはほぼ必然的な現象にしているという。

乗客を安全に保つファラデーケージ

基本的な防御はファラデーケージ効果として知られている。連続した導電性シェルが電荷を外部周辺に流す一方で、内部を通過させないようにしている。ボーイング737などのアルミニウム外皮を持つ航空機では、金属胴体自体がこの機能を果たしている。航空アウトレット『Airways Magazine』によれば。

ボーイング787やエアバスA350のような複合材料航空機は炭素繊維強化プラスチックを使用している。これはアルミニウムほど良好に電気を伝導しない。これを補うため、製造業者は複合材料の外表面の下に展開された銅箔またはメタルメッシュの層を埋め込み、構造がまだファラデーケージのように機能するようにしている。Airways Magazineが報道している。Illuminは、エンジニアがメシュのワイヤ厚さを変化させたり、ダイヤモンド形グリッドを使用して電流を優先的経路に沿わせ、コックピット、エンジン、燃料タンクなどの重要な部品から遠ざけることができることを追加している。

配線、燃料タンク、および脆弱な部品の保護

外部外皮の向こう側で、Airways Magazineが報道しているように、航空機上のすべての金属コンポーネントは最小限の抵抗で電気的に結合されている。これにより、電流は低抵抗経路を持ち、構造内での危険なアーク（弧）を限定する。アビオニクス、ナビゲーション、および飛行制御配線は編組金属シースで巻かれ、サージ保護デバイスで支援されている。最も敏感な電子機器は、それ自体の小さなファラデー囲いに収納されている。

燃料タンクは特に注意が必要である。燃料蒸気の近くの火花は壊滅的だからである。Airways Magazineが報道しているように、タンク近くのアクセスパネルは落雷試験済みシーラント および結合ワイヤを使用して設計されており、火花が燃料に到達するのを防ぐ。Illuminは1963年に墜落したボーイング707のパンアメリカン航空214便を引用している。落雷が航空機の翼の一部を破壊した事例である。このような損傷は、現代の落雷保護システムが防ぐために設計されている。

ラドームおよびウィングレットのような非金属外部部品—インディゴ航空便で損傷したのと同じタイプのコンポーネント—はディバーター・ストリップが装備されている。多くの場合、分割またはジグザグ パターンとして表示されている。これらは落雷を捕捉して構造から遠ざけるように設計されており、構造を貫通して燃焼することをさせない。Airways Magazineによれば。

航空機が飛行できるようになる前に規制当局が要求することは何か

落雷保護はオプションのエンジニアリングではない。これは認証要件である。Airways Magazineが報道しているように、米国連邦航空局のパート25およびEU航空安全機関のCS-25は、技術基準への準拠を義務付けている。これらはRTCA DO-160G、SAE ARP 5414、およびEUROCAE ED-91Aを含む。これらは、試験波形および落雷確率ゾーンを定義している。製造業者は、航空機タイプが承認される前に、これらに対して設計する必要がある。

これらの規則は、疑われる落雷事件（化粧的損傷のみを引き起こす場合でも）が強制的な検査をトリガーする理由でもある。国立気象局は、疑われるどんな落雷の後でも必要なこの検査プロセスは、飛行を遅延させることができ、コストが高いと述べている。これは、着陸後にチェックのために運航停止にされたインディゴ航空機に従った正確なシーケンスである。