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ボーイング787、今度は、「補助用バッテリーに膨らみ!」~燃焼直前の状態か?!。

2013年02月20日 04時30分00秒 | 科学/ハイテク
朝日新聞 高松に緊急着陸したB787型機、APUバッテリーに膨らみ より。
2月19日、国土交通省の運輸安全委員会は、高松空港に緊急着陸したANAの米ボーイング787型機に関して、補助動力装置(APU)用バッテリーのセルの一部に「膨らみ」が確認されたことを明らかにした。写真は1月、高松空港で撮影(2013年 ロイター/Issei Kato)
http://www.asahi.com/business/reuters/images/t_RTR201302190100.jpg


先日のソニー技術者の述べていた「振動による発火」については、起こらなかったのであろうか?。

振動が原因であるのならば、筐体固有の周波数同調の為の「共振」についても考える必要がある。


それ以外であるのならば、原因は、何処にあるのか?。


複数の発電機による過充電なのか?。

前に事故の時に、燃焼した時に「アース線」が溶け切れていた、事を考えると、電池→筐体→アース線から電池に戻る短絡(ショート)が発生したのではないか?、と思えるが。現状では明確化していない。

バッテリーが、前部と後部に「別々の位置に、複数付いている事」は関係ないのであろうか?。

前部バッテリーの電池→筐体→アース線の短絡(ショート)もしくは、前部と後部のバッテリーが、それぞれ別の場所にあったとしても「機内で物理的に回路が形成され」、直列に接続されたような状態の場合、、それぞれのバッテリー単体は、電圧に耐えられる状態なのであろうか?、もしくは極性がぶつかり合うような接続のされ方になった場合、どうなるのか?、と言う事も考えられる。

又、「ボーイングでは、787の開発時に行った飛行試験で、6台のうち5台の発電機を止め、1基のエンジンのみでのフライトを5時間半実施して、システムの信頼性を実証したという」としているが、複数の発電機が動作している状態の時はどうなのか?。

安全装置、過充電制限回路が働かない状態で、電池への過供給になった場合、温度上昇と共に、発火の可能性が高まる事も予想出来る。

その他の部分で、例えば、過充電の監視を行っている半導体自体、もしくは回路の状態はどうなのか?。

最近の電子回路は集積度が増し微細化しているので、環境によってはリーク電流が増える事もある。

特に航空機内と言う事もあり、気圧の変化により水蒸気が「水滴化」する事もあるのではなかろうか。

そこに電流が流れえれば、漏電と言う状態になる。


又、前の投稿でも述べた事だが「筐体の絶縁化」(アースのフローティング化)は行ったのであろうか?。

アース線が溶け切れている事を考えれば、高電圧・電流の流れを考えた場合、パッケージ自身の電池からか、外部由来の電流なのかは、一概には言えないものの、「筐体の絶縁化」(アースのフローティング化)は、ショート出来なくなるので、ショート由来の燃焼防止には効果的な措置だ。

筐体を交換するのではなく、筐体のアース線を外し、端子が別の箇所と触れないようにし、バッテリー自体をゴムのマットなどの上に置けば絶縁が可能だ。

これで外部からの電流侵入は防ぐ事が可能だ。


しかし原因は何処なのか?。


今回の787の機体は、航続距離を伸ばす為にデザインの変更や、計量化が施されているが、「計量化」と言う部分を考えた場合、「カーボン・マテリアル」を多用している状況だ。

カーボン・マテリアルは「炭素繊維」と言う事であり、「電気を通す」素材だ。

この事も今回の事件で関係している可能性もあり得る。

機体の胴体自体が電線に役割になっているのかもしれない。


解明するのに、しばらく時間がかかりそうだ。


とりあえず、事が明確化するまで、エアバスのように「一時的であれ、別の安全なバッテリーに交換すべきではなかろうか?」。

それが良いと思える。



各記事参照


2013年2月19日17時47分
高松に緊急着陸したB787型機、APUバッテリーに膨らみ


 [東京 19日 ロイター] 国土交通省の運輸安全委員会は19日、メーンバッテリーの異常で高松空港に緊急着陸した全日本空輸(ANA)<9202.T>の米ボーイング787型機に関して、補助動力装置(APU)用バッテリーのセルの一部に「膨らみ」が確認されたことを明らかにした。

このため、今週からAPUバッテリーの調査にも着手したという。

 このトラブルの原因究明調査を行っている同委員会の工藤正博・主席航空事故調査官によると、バッテリーの製造元のジーエス・ユアサ コーポレーション<6674.T>(京都市)でメーンバッテリーを解体し、解析する作業を継続しているが、APUバッテリーを構成する8個のリチウムイオン電池のうち、2個に膨らみが認められた。


関連記事

〈ロイター〉米ボーイングが787の試験飛行、「無事に終了」(2/11)
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(声)B787 安心できる機体に(1/23)
緊急着陸のボーイング787、バッテリーに不具合か(1/16)
(声)B787、安心できる機体に(1/25)
飛べぬ787、成田にも暗雲 新規路線、見直しも 千葉(1/20)
ニュースでQ(1/19)
朝日新聞デジタルトップ
経済・マネートップ
株価検索


http://www.asahi.com/business/reuters/RTR201302190099.html



同義記事

高松緊急着陸全日空787型機で別バッテリーも変形
(02/19 18:30)
http://news.tv-asahi.co.jp/news/web/html/230219052.html

■ B787緊急着陸、補助動力バッテリーも膨張
ページ更新時間:2013年02月19日(火) 20時23分
http://news.tbs.co.jp/jnn/asx/news5261281_3.asx
http://news.tbs.co.jp/jnn/asx/news5261281_12.asx
http://www.mbs.jp/news/jnn_5261281_zen.shtml

別のバッテリーも膨張、分解調査へ 787型機トラブル
2013年2月19日20時39分
http://www.asahi.com/national/update/0219/TKY201302190279.html

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

787 別のバッテリーも膨らむ異変
2月19日 21時18分
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20130219/k10015630841000.html

全日空787型、補助動力装置用電池にも異常か
(2013年2月19日22時28分  読売新聞)
http://www.yomiuri.co.jp/national/news/20130219-OYT1T01218.htm




ボーイング, 機体, 解説・コラム ― 2013年2月19日 23:00 JST

ボーイング、787の電気システムとバッテリーの解説資料公開 安全性強調
By Tadayuki YOSHIKAWA

 ボーイングは2月19日、787型機の電気システムとバッテリーの資料を公開した。

今後数週間にわたり同社が公開する、787で採用されているシステムを解説した資料の第1弾。

トラブルが発生したメインバッテリーは通常飛行中は使用しない予備電源であることなど、名称に起因する誤解などを解こうとする意図がうかがえるとともに、787の安全性を改めて強調する内容となっている。



787の電気システム概略図(ボーイングの資料から)
http://www.aviationwire.jp/wp-content/uploads/2013/02/120219_boe_787-640.jpg



787の解説資料を公開したボーイング=12年2月 PHOTO: Tadayuki YOSHIKAWA/Aviation Wire
http://www.aviationwire.jp/wp-content/uploads/2012/03/120225_0146a-640-300x200.jpg


 資料によると、787は従来機よりも多くの電力を使用するため、他のボーイング機の約4倍となる約1.5メガワットの電力を発電しているという。

従来機ではエンジン1基につき1台の発電機だったが、787はエンジン1基に2台の発電機を搭載。

後部の補助動力装置(APU)にも2台搭載しており、1機の787に6機の発電機を搭載しているとしている。

 また、従来機ではエンジンから取り込んだ高熱・高エネルギーの空気による空圧システムをモーターなど他のシステムの動力源としていたが、787は電力に置き換えたため、空圧用のダクトやバルブ、制御装置を載せずに機体を軽量化できる。

 ボーイングでは、787の開発時に行った飛行試験で、6台のうち5台の発電機を止め、1基のエンジンのみでのフライトを5時間半実施して、システムの信頼性を実証したという。

 787には前部電気室に搭載されたメインバッテリーと後部電気室のAPU始動用バッテリーの2基が搭載されている。

787の電気システムは電力消費量が増加したが、飛行中は発電機が発電した電力で作動しており、バッテリーは使用していないと説明している。

 1月16日に高松空港で全日空機のメインバッテリーから発煙したが、同バッテリーは飛行中に電力を失うといった、現実ではほぼあり得ない緊急時に電源を移行するなど、バックアップ電源として使用する予備電源としている。

また、地上では給油や牽引中のブレーキ操作などに使用するという。

APU始動用バッテリーは、APUの始動に用いるほか、地上作業用の電力も供給するとしている。

 また、777や747など従来機のバッテリーには、ニッケル・カドミウム(ニッカド)電池が使用されてきたが、787でリチウムイオン電池を採用した理由や利点も記載。

APUの始動をはじめ、高出力が求められる点などで最適だと判断したとしており、主な利点としては、高電圧・高電流、ニッカドよりも30%軽量、小型で自動車用バッテリーとほぼ同じ大きさ、短時間で再充電可能、充電機能の向上などを挙げた。

 資料では機内の配電や配線についても触れている。787は電気室が2つと従来のボーイング機より1つ多く設けられているが、機内の多くのシステムはAPU始動用バッテリーが搭載されている後部電気室(1月7日にボストンで日航機のバッテリーが発火した場所)と機内各所の配電装置により電力が供給されていると説明。

配線については、787は従来機よりも電気システムを多用しているが、配線量は約112km(70マイル)と、767の約145km(90マイル)より短縮されているとしている。

 ボーイングでは、6機のテスト機を使った5000時間以上の飛行試験や同等の時間をかけた地上試験を経て、米国連邦航空局(FAA)の型式証明を取得したことや、何重もの安全対策を組み入れていると安全性を強調。

リチウムイオン電池についても、就航以来5万時間以上の運航の中で、日航機と全日空機でのトラブル以外は一度も起きていないと力説している。



関連リンク

787型機の電気システムについて(ボーイング・ジャパン)
787ドリームライナーのバッテリーについて(ボーイング・ジャパン)
Boeing
ボーイング・ジャパン


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キーワード: 787 JA804A JA829J ボーイング 全日空 日本航空


http://www.aviationwire.jp/archives/15991





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*問題解決は困難だが、地道な実験で問題を見つけるしかない。







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2 コメント

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torl_001 (ボーイング787バッテリー変形・燃焼~やはり電気配線に設計ミス「ほぼ、予想通り」であった。)
2013-02-21 04:48:09
そうそう!、やはり、「バッテリーが膨れ上がる」、「破裂し燃焼する」、と言う状態は正常の回路では起こりえないと言える。


やはり、別々に設置してある、メイン・バッテリーとサブ・バッテリーが接続されていたのが原因か!。

並列接続では電圧上昇は無いので、おそらく「直列接続」になっていたのではなかろうか?!。

この為にバッテリー自体の耐久直列電圧を越えるような状態になり、発熱、スパークなどが発生しその後、燃焼した、と個人的には思える。


*個人的に思えるが、このクラスのハイパワーな別々のバッテリーを「直列に接続」する事は「危険である」と言う認識を持つ必要がある。

またユアサなどのバッテリー製造メーカーとしては、ユーザー側が、間違った接続をしたとしても、二つのバッテリーユニットまでならば、耐えられるような設計、もしくはブレーカーや、自動的に電圧を最適化するようなインテリジェント回路、もしくはアラート音を鳴らす、LEDで接続異常、電圧異常を知らせる、などの回路をバッテリー・ユニット自体に組み込むと「より良い状態」、「高いレベルの、より安全な製品」にする事が可能だ。

何故なら、「問題が何処にあるのか?」、アラート・サインがあれば、一瞬で分別しやすくなる。


これで、ほぼ問題は解明出来たと言える。

原因は、ユアサ・バッテリーではなかったと言う事だ。



*しかし、一つ疑問な点がある。

「ボーイング社は遅くとも11年11月にはミスの可能性に気付いて設計図を改訂したが、同機は改修されないまま運航していた」記事には記述してあるが、何故、そのような危険な状態で運行させていたのか?と言う問題だ。

思いたくはないが「意図的なもの」なのでしょうか?。

可能性は「ゼロではない」と言える。




各記事参照

全日空787、電気配線設計に不備…運輸安全委


 全日空の「ボーイング787型機」が運航中に発煙したトラブルで、運輸安全委員会は20日、電気配線の設計の一部に不備が見つかったことを明らかにした。

 同委は発煙トラブルとは直接関係がないとみているが、設計経緯などを調べる。

 同委によると、同機はトラブルで高松空港に緊急着陸した後、スイッチがオフだったのに主翼両端などにあるライトが点灯していたことが確認された。

原因を調べたところ、設計上、本来つながっているべきではないメーンバッテリーの主配線と、補助動力装置(APU)用バッテリーの配線がつながっていた。

このため、スイッチが切れていたにもかかわらず、APUバッテリーの電力がライトに流れ込んでいた可能性があるという。

(2013年2月20日20時31分  読売新聞)


http://www.yomiuri.co.jp/national/news/20130220-OYT1T01172.htm



787:機体の電気回路に設計ミス…運輸安全委
毎日新聞 2013年02月20日 20時47分(最終更新 02月21日 00時00分)


ボーイング787のナビゲーションライトの位置
拡大写真
http://mainichi.jp/graph/2013/02/21/20130221k0000m040068000c/001.html
http://blogimg.goo.ne.jp/user_image/03/b8/f228aaab7dd73aa6db66fb267cc2a32e.jpg?random=e872063daa26587955e6bf2337767002


 全日空ボーイング787のメーンバッテリーが発煙し、高松空港に緊急着陸したトラブルで、国土交通省運輸安全委員会は20日、機体の電気回路の配線に設計ミスが見つかったと発表した。

安全委によると、ボーイング社は遅くとも11年11月にはミスの可能性に気付いて設計図を改訂したが、同機は改修されないまま運航していた。

理由は不明という。

発煙と直接の関係はないとみられるが、想定外の事態に安全委は不信感を募らせており、他にもミスがないか調査する方針。

 安全委によると、別の全日空機2機と合わせ、初期に製造された3機で同じ設計ミスをした可能性があるが、「安全上大きな問題はない」としている。

 トラブルのあった機体を調査中、両翼端と尾部のナビゲーションライト(航空灯)がスイッチを切っても消えないことが判明。

設計図の誤りで、補助動力装置用バッテリーの配線が、他の電気回路を通じメーンバッテリーの配線につながっていることが分かった。

 メーンバッテリーと誤って接続された配線の間にある電流の逆流防止装置には異常がないため、発煙の原因と設計ミスの関連性は低いとみられる。

ただ、メーンバッテリーの電圧を測るフライトレコーダーには影響を与えた可能性があり、安全委は記録されたデータへの影響を詳しく調査。

国交省航空局もボ社や米連邦航空局(FAA)に調査を求めた。

 安全委はこの日、発煙したメーンバッテリーの調査状況も公表。

内部のリチウムイオン電池のアルミ製配線が溶けていたことから、過大な電流や熱暴走で660度以上の高温になったとみられる。【桐野耕一】


関連記事

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<787機>APU用バッテリーに膨らみ 安全委、分解へ
<クローズアップ2013>787運航停止1カ月 最新技術集積、調査に壁 熱暴走「犯人」見えず
<787運航停止>日航と全日空、経営への影響深刻
<質問なるほドリ>リチウムイオン電池って?=回答・鳥井真平


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http://mainichi.jp/select/news/20130221k0000m040068000c.html



【B787緊急着陸】配線ミスのまま運航 同型機2機でも? 運輸安全委
2013.2.20 21:49


全日空ボーイング787の発煙重大トラブルで、調査の経過を説明する運輸安全委員会の後藤昇弘委員長=20日午後、国交省【拡大】
http://www.sankeibiz.jp/compliance/photos/130220/cpb1302202149005-p1.htm
http://blogimg.goo.ne.jp/user_image/5b/df/c1041ec42d91ff96b9f89fcbea5efefd.jpg?random=d3a09141bbc47d00827b034d7ecb0108


 上空での発煙で高松空港に緊急着陸したボーイング787の全日空機について運輸安全委員会は20日、初期の配線の誤りが修正されないまま運航していたことが確認されたと発表した。

運輸安全委は発煙とは無関係としているが、同社保有の同型機2機でも同様に運航していた可能性があり、運輸安全委で詳しい経緯を調べている。

 運輸安全委によると、B787は、メーンバッテリーのほか、同型の補助動力装置(APU)用バッテリーを搭載。

本来は2つはつながないが、トラブルのあった全日空機は回路などを通じてつながっていた。

 同機など少なくとも初期に納入された機体の製造図面は、このように配線するようになっていたという。

その後、図面を改訂したというが、運輸安全委は「当初の図面に不備があった可能性がある」とし、ボーイング社に詳しい経緯などを確認している。

 ただ、電流の逆流を防ぐ装置があるなど、バッテリー同士がつながっていても互いの電気が内部まで流れる構造ではなく、運輸安全委は「フライトレコーダー(飛行記録装置)のデータに影響を与えた恐れはあるが、発煙とは無関係だ」としている。


http://www.sankeibiz.jp/compliance/news/130220/cpb1302202149005-n1.htm



2013年2月20日22時3分
B787配線に設計ミス 運輸安全委、調査対象拡大へ

 【工藤隆治】ボーイング787型機のトラブルで、運輸安全委員会は20日、高松空港に緊急着陸した全日空機から配線上の設計ミスが見つかったと発表した。

バッテリーの炭化との関連は否定したが、ほかに全日空機2機で同様のミスがある可能性があるという。

 787型機は機体前方にメーンバッテリー、機体後方に補助動力装置(APU)用バッテリーが積まれており、全日空機ではメーンバッテリーが炭化していた。

 運輸安全委によると、二つのバッテリーは通常、回路が別になるよう設計されている。

だが全日空機を調べたところ、二つのバッテリーの間が接続されており、ボーイング社の設計図上でもつながっていた。


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別のバッテリーも膨張、分解調査へ 787型機トラブル(2/19)
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787復帰、大幅遅れか 米安全委、バッテリー調査継続(2/8)
全日空、新たに681便の欠航発表 787型機トラブル(2/7)
バッテリーに過剰電流か B787トラブルで安全委調査(2/5)


http://www.asahi.com/national/update/0220/TKY201302200394.html



2013年 2月 20日 23:12 JST 更新
別バッテリー電流、想定外回路に=全日空787緊急着陸―運輸安全委

 全日空の最新鋭旅客機ボーイング787型機が1月、高松空港に緊急着陸したバッテリー発煙トラブルで、補助動力装置(APU)用バッテリーから電流が想定していない回路にも流れていたことが20日、分かった。

運輸安全委員会が記者会見で発表した。

 安全委は「本件トラブルと直接の関係はないが、設計上の配慮が足りない」としており、飛行記録装置(DFDR)のデータは影響を受けたとみられる。

更新前の設計図に基づいた機体だったためで、全日空が保有する中に同機以外にも2機存在する可能性がある。

現行の設計図では改善されている。 

[時事通信社]


http://jp.wsj.com/article/JJ10418582098201063875716884449523950945030.html



(2)に続く。





返信する
torl_001 (ボーイング787バッテリー変形・燃焼~やはり電気配線に設計ミス「ほぼ、予想通り」であった(2))
2013-02-21 04:51:40



記事の続き。



同義記事



全日空787で異常配線 安全委「発煙と無関係」   2013/2/20 23:37


【写真説明】 全日空ボーイング787の発煙重大トラブルで、調査の経過を説明する運輸安全委員会の後藤昇弘委員長=20日午後、国交省
http://www.topics.or.jp/data/news/worldSociety/2013/02/PN2013022001001846.-.-.CI0002.jpg
http://blogimg.goo.ne.jp/user_image/1e/86/804a5a51d5c2fb0d5007645a6b90907e.jpg?random=4e0ee5bbaf9e48401526f2e008d4b883


 全日空ボーイング787の発煙重大トラブルで、運輸安全委員会の後藤昇弘委員長は20日の定例会見で、設計意図と異なる不適切な電気配線が見つかったことを明らかにした。

「発煙との関連性は低い」としているが、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。


http://www.topics.or.jp/worldNews/worldSociety/2013/02/2013022001001771.html



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

 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〕


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