気温が高いと飛行機の離陸が難しくなるのはなぜですか?

[広告_1]

世界中で気温が上昇しているため、一部の空港では飛行機の離陸が困難になっており、民間航空業界に新たな課題をもたらしている。

CNNによると、暑い天候が頻繁になるにつれ、離陸困難の問題が増加する可能性があり、航空便の増加によって航空会社はフライトの遅延や欠航を余儀なくされる可能性がある。

「航空機が離陸時に直面する根本的な課題は、航空機が非常に重く、重力によって機体が地面に留まってしまうことだ」と、英国レディング大学の大気科学教授ポール・ウィリアムズ氏は説明する。飛行機は重力を克服するために揚力を生み出す必要があります。つまり、空気を使って飛行機を上昇させるのです。揚力はいくつかの要因に左右されますが、最も重要な要因の一つは気温です。空気は温まると膨張するため、飛行機を上昇させる分子の数が少なくなります。

ウィリアムズ氏によると、気温が3度上昇するごとに、航空機の揚力は1％減少する。「極端な気温は飛行機の離陸を困難にするのです。本当に極端な状況では、飛行機は離陸できないこともあります」とウィリアムズ氏は述べた。

この問題は、空気が自然に薄い高高度の空港に特に影響を及ぼします。滑走路が短いと、飛行機が加速できる余地が少なくなります。ウィリアムズ氏によれば、気温20度のときに飛行機に必要な滑走路の長さは1,981メートルだが、気温40度になるとその距離は2,499メートルに増える。

ウィリアムズ氏らは、夏の気温が高く滑走路が短いという特徴を持つギリシャの10空港の過去のデータを研究した。 1970年代以降、気温は10年ごとに0.75度ずつ上昇していることがわかった。また、滑走路沿いの向かい風は10年ごとに時速4.3キロ減少していることも判明した。ウィリアムズは向かい風が離陸に有利だったと語った。いくつかの証拠は、気候変動が地球規模の減速を引き起こし、風がゆっくりと吹くように見えることを示唆している。

その後、研究チームは気温と横風のデータを、世界で最も人気のある航空機の1つであるエアバスA320を含むさまざまな航空機の離陸性能を計算する機械に入力した。「最大離陸重量は年間127kg減少していることがわかりました。これは荷物を持った乗客の体重に相当し、航空機が運ぶ乗客が年間1人減ることを意味します」とウィリアムズ氏は述べた。

1988年の導入から2017年までの間に、A320の最大離陸重量は、滑走路長が1,500メートル未満の調査対象主要空港であるキオス島国立空港で3,628キログラム以上減少した。英国のロンドン・シティ空港にも1,500メートル未満の滑走路がある。 2018年の猛暑の際には、12便以上の飛行機が安全に離陸するために乗客を降ろさざるを得なかった。ある便では20人を残さなければならなかった。 2017年、フェニックスのスカイハーバー国際空港では気温が華氏115度に達し、多くの旅客機の最高運航温度を超えたため、数日間にわたって数十便が欠航となった。

コロンビア大学の研究によると、2050年までに、ボーイング737のような典型的なナローボディ機は、米国のラガーディア空港、レーガン・ナショナル空港、デンバー国際空港、スカイハーバー空港の4つの主要空港において、夏季の重量制限を50%から200%増やさなければならないと予測されている。

「その問題には多くの解決策がある」とウィリアムズ氏は語った。「その一つは、一日の中で最も暑い時間帯を避けて出発をスケジュールし、早朝と深夜に重点を置くことです。これは中東のような暑い地域で伝統的に使われている戦術です。」

軽量の航空機はこうした問題の影響を受けにくいため、機体への炭素繊維などの複合材料の採用が促進される可能性もあります。一方、ボーイングなどのメーカーは、航空会社が高温・高高度の空港で使用する予定がない場合、一部の航空機を改造するオプションを提供している。このオプションにより、航続距離や乗客定員に影響を与えることなく、減少した揚力を補うための追加の推力とより大きな空力表面が提供されることになります。

もちろん、より効率的な解決策は滑走路を長くすることだが、これはすべての空港で実行可能ではないかもしれない。上記の解決策をいずれも適用できない場合は、乗客はフライトをキャンセルする必要があります。ウィリアムズ氏によると、暑さのせいで飛行機をキャンセルしなければならないことはまれだという。ほとんどの航空機は最大離陸重量に達することはありません。ノーショーは滑走路が短く、高度が高く、夏季の空港で発生する可能性が高くなります」とウィリアムズ氏は述べた。

アン・カン（ Yahooによると）

[広告2]
ソースリンク