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2018年3月 9日 (金)

キネマ航空CEO 「MRJ のビジネス・アップテートを行う。と、同時に日本の航空機製造行政の失敗を考えて、『他山の石』も考えてみる」 の巻

 本文の中ほどで A320neoGTF エンジントラブルの記事に、その原因と対応を青字の追記で行いました。(2018 04 04)
また「他山の石」も考えてみる、を追々記しました。(2018 04 10)

 本文の後半に記した GTF の疑問点を 2018/06/22 以降の出稿する 「MRJ」 のカテゴリーで解析を含めてカバーを始めました。(2018/07/04)
                                         
      キネマ航空CEO

 残念なニュースですが 2018/1/26 付けのロイター東京の発信によると

三菱航空機は、アメリカのスィフト航空が買収したニュー・イースタン航空との間で2014年に交わした MRJ90 の確定発注分20機と覚書による20機計40機の契約破棄交渉の結果を正式に合意した」と発表した。 
三菱航空機のコメントは、開発遅延や性能上の理由ではなく顧客側の事情によるものである」としている。

・・・ということで比較表を差し替えます。

 なお、以前から継続的に差し替えている表には香港のリース会社 ANIグループホールディングスとの間の MRJ-90 覚書契約 5機(2011)の破棄については掲載していません。 同様に当ブログに最初にアップした時点の前にキャンセルされていたエンブラレルボンバルディア分も掲載していません。

 で、ニュー・イースタン航空の解約では覚書分は違約対象にはならず、契約20機の先払い分は違約金といっても遅延見込み分の交渉で値切られたと思われます。

Mrj90_business_update_jan_2018rev2

 さて、三菱航空機の開発遅延のあとにさまざまなな逆風が MRJ に吹いている。

 曰く、米国の航空会社労使間のスコープ・クローズ協定の継続。
 曰く、ボンバルディアの資金繰りの破たんに続くエアバス傘下への系列化。同じくボンバルディアに対するボーイングのダンピング関税率強化の圧力(が却下された)。
 曰く、ボーイングエンブラエルに対する系列化交渉の開始。

 簡単に言えば小型機メーカーは米国と欧州の大型機メーカー二極のラインアップの一角に組み込まれてしまい三菱航空機が目指す小型機メーカーの三極化の夢は潰え去ろうとしている。

 既存の小型機メーカーの隙間を狙った三菱航空機の機体は存在意義を失うかもしれない。そうなれば、MRJ は、かつての MU-2MU-300 と同様に機体製造権の売却となるが、売却先は欧米ではなく中国、インドなどの国土面積と人口を抱えた航空新興国となるだろう。

 加えてギヤード・ターボファン・ジェット・エンジン(P&W ピュアパワー)自体にも影が差してきている情報もある。(下方に出典へのリンクあり)

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

 つまりは日本の航空機製造行政の問題を検証する過程に入ったと考えられる。当オフィスのカテゴリー「MRJ」の記事から振り返ってみると、「新開発の機体と新開発のエンジンの組み合わせを並行して進める意味はあったのか?」に立ち返ることになります。

 MRJ の機体の空力設計は胴体の先端を通る軸線が客室胴体の軸線から著しく下がったコックピット周りの形状である。これは空力設計というよりむしろ全長に占める客室長の拡大といえる。あるいは全長の短縮、延いては軽量化のコンセプトと見たほうが良い。

 航空機で一番無駄な部位は操縦室いわゆるコックピットである。操縦席はパイロットの座高に合わせて上下にヒップポイントを調節できパイロットの目の高さをほぼ同じ位置に設定できるようになっており、足の長さに合わせてフットペダルを前後させる。

 その目の位置を基準に胴体を切り抜いた透明のウィンドシールドの窓枠を通した視野角度が規定されている。

 なかでも機軸に対して上下にはそれぞれ17°の視界が要求されている。下方視界には着陸時の誘導灯の視認性から侵入角度と機首上げの角度を加味して下方には20°が要求される。(中型機以上の側面に特徴の出る水平方向視界角度との関係もあるが別の機会に)

 次にウィンドシールドはバードストライクや雹や噴石などに対する強度から透明で厚みのある積層樹脂ガラスが使われる。

 したがいウィンドシールドを傾ければ空気抵抗を少なくできるがその厚みのために屈折によるひずみが出てくる。

 また明暗差による反射(映り込み)も大きくなる。 かつては前傾したウィンドシールドの航空機(ヴァルティ V-1Aボーイング モデル 247 など)もあり、現在では大型船のブリッジに採用されている。

 結局のところ現在の旅客機の機首の形状はウィンドシールドの傾斜角を決めるクリアな視界を確保するための材質や構成で決まる屈折率や反射を防ぐコーティングに関係する性能の進歩で決まるようだ。三菱 キ-46 のⅡ型、Ⅲ型の機首形状のすったもんだが思い起こされる)

 ウィンドシールドの傾斜角が決まれば胴体の先端はその延長線に沿って、機首に装着する小型化されたレーダー・アンテナを収容する軸の傾いた楕円錐が収束するまでの形状が決まる。

以上の設計思想は、デハビランド・コメットブリストル ブラバゾンなど第二次大戦後の英国系の大型機にも行き着ける。

 つまり、特に小型の中心線の明確な円筒状の胴体の輸送機、旅客機の機首の(それも尖った)先端は円筒から楕円円錐に絞られながら胴体の中心(水平)軸よりかなり下側で、胴体の円周下面とほぼ同じ高さで収束する理屈であり空力設計は二次的な要素になる。

 くどいようだが航空機の空力設計で最も邪魔なものは操縦席であります。上記の機首形状は高翼タイプのターボプロップではあるがデハビランド カナダダッシュ 8(開発開始1979)あたりから顕著になり、今では低翼の小型機のリージョナル・ジェットの標準となって中型機にも影響している。

 つまり現在の機体の空力設計や構造設計は外国メーカーではこの時代からの積み重ねがあり日本は YS-11 の幕引き(1971)と同時に並行して構想を固めて試作機の開発が必要だった。

 少なくとも同様(真似をしたとは言わないよ)の機首形状のコンセプトを使いながらシートの薄さと斜めの室内配置(日本では特許ではなく実用新案程度のアイデアもしくはギミック)に加えて飛行中のピッチトリムに(運行条件によっては良いほうにも)影響の出やすい後部胴体貨物室の採用で得られた胴体の細さに燃費と環境性能を賭ける現在のMRJ の形にはならなかったと思われる。

 さらに、MRJ の燃費と環境性能の重要な要素である新開発のエンジンでは、MRJ と同系統のギヤード・ファン(GTF)である P&W "ピュアパワー" PW1127 を採用していたエアバス A320 NEO シリーズでは、デリバリーをダブル・キャストであった GTF ではない CMF インターナショナル LEAP-1A26 を採用しているキャリヤーに当面は絞り、ビジネスでは手堅く従来のエンジンを採用した A320 CEO を継続していく方針を続ける。

 エンジンと機体の関係は GTF 用として完成している機体に LEAP を載せれば良いといったお手軽な問題ではない。エンジンなしの機体がずらりと並ぶことになる。

 まさか MRJ でそうなっても「我日本ではァ 川崎 キ‐61 三式戦 飛燕 からァ キ‐100 五式戦 へェ- エンジン換装のォー経験があーる ! 」なんて言い出すアナクロ・ファンはいないと思うが・・・(閑話休題)

 「EASA  GTF A320neo」 で検索すればいくつもの記事が出てくる。主な情報は以下の URLで確認できる。
Airbus stops accepting PW1100G engines for A320neo aircraft  atwonline.com Feb.10, 2018 (Mar.14,2018 現在、全文はログインが必要。検索ポータル・サイトのキャッシュでは読める。お早めに)
A320neo Pratt & Whitney GTF engine issue - Airbus airbus.com Feb. 9. 2018
Emergency Airworthiness Directive AD No.: 2018-0041-E European Aviation Safety Agency (EASA) Feb. 09, 2018

 P&W の見解は A320neo に採用されている暖気時間の長い P&W PW1127 エンジンのみのトラブルであって初期デリバリー後に設計変更して納入されたエンジンの高圧コンプレッサーにあるナイフエッジ・シールにクラックが入り飛行中の再始動ができなくなる現象であり旧仕様に戻した構造にすれば解決する。
 したがい、航空安全機関である EASA や FAA の査定では双発のエンジンの内の一基を旧構造エンジンに戻した(換装した)状態で洋上飛行を除いた運行は行える・・・としている。(ETOPS に関係します・・・ ご参考は こちら

 また、本件は、ボンバルディアエンブラエル三菱の機体に採用される出力では低位の P&W ピュアパワー  (GTF )エンジンには影響しない。・・・とのことであります。
 Pratt & Whitney’s Indian trouble Leeham News.com Mar. 14. 2018 の一部を要約して追記・・・2019 04 04
 この記事では上記の状態でも A320neo の運航を許可しない国もあるとのことです。多くのコメントがついています。ご一読を。
 ピュアパワーを採用した日本の某社の A320neo は旧仕様のエンジンで受領して飛んでいるのかもしれない。

 記事を読む限りではギヤボックスそのものに発生したのではないようだがエンジン全体の捩り振動系として見れば無関係とも言い切れないだろう。

 新エンジンの信頼性は水物であるジンクスは生きており、機体メーカーが信頼性を実証するリスクテイカーとなる。

 ターボファン・ジェットの型式は出力によってかなり細分化されており、同じ設計思想、同じ部品の共用のエンジンといっても機体と運行状況とのマッチングでは良くも悪くも 独立したエンジン型式 である。

 MRJ の一クラス上(PW**17クラスに対してPW**19クラス)の GTF を採用してすでに完成機のデリバリーを始めたボンバルディエ CS100エアバス傘下に入るのだがどうなるのだろう。LEAP エンジンはスネクマ(仏)とのG E インターナショナルの合弁企業)

 同じ系統(PW**19)の ピュアパワー ・エンジンを採用するデリバリー間近のエンブラエル E190-E2 シリーズは当面は先行するボンバルディエを注視となるが、関係が深くなるのは米国のボーイングP&W となる。

 さて,A320 NEO に発生した開発時から 顕在していた事象 の重症化らしき)エンジン・トラブルの原因はさておき、バイパス比を上げるための GTF にどれだけの効果があるのか、よくわからないということがある。(過去の当ブログの記事をご参照)

 GTF の理論的な可能性について諮問を受けたJAXA宇宙航空研究開発機構:内閣府・総務省・文部科学省・経済産業省が共同所管する国立研究開発法人)や METI(経済産業省)の技官やスタッフはどのような指針を出したのだろう。

 少なくとも亜音速輸送機のカテゴリーではアンダクテッド・ターボプロップファンはターボファン・ジェットに対抗できないようだ。

 ギヤの追加でダクテッド・プロップファンとして燃焼効率の改善が見込めるのか、見込めるならギヤはなくても良いのではないか、ギヤ・ボックスの重量で可変ピッチ・ファンにしたほうが空気機械として優れるのではないか、の案がクローズアップされる。

 簡単に言えば GTF のファンへのタービン出力回転数はターボファンのそれよりも高速で回っている。減速してトルクを大きくして負荷が大きいファンを駆動して高バイパス比のエンジンにするためです。

 つまりは高速回転のタービンでコアジェットの噴出速度は遅くなる。そのため燃料と空気が燃焼室を通過する時間が長くなる。結果として燃焼が改善される。

 ターボファン・ジェットでは原理的に、コアジェットの噴射速度(ジェット・ブラスト)とファン後流(モーメンタム・フロー)の速度が等しい時に推進効率は最大になる。

 と同時に 当オフィスで解析した ように ターボファン・ジェットのバイパス比を大きくすればコア・ジェットの出力(燃料消費)も大きくしなければならなくなる。

 いっぽう、ターボプロップではプロペラ後流(モーメンタム・フロー)の速度のほうがコア・エンジンの排気速度(ジェット・ブラスト)よりずっと速い。しかし、いまのところターボプロップではターボファンの速度域までカバーはできていない。

 この二律背反解決するために可変ピッチを採用する高バイパス比のダクテッド・プロップファンで巡航速度を亜音速(一応マッハ0.8以上)にまで向上させる案にロールスロイスが挑戦している。すなわち可変ピッチによってプロップファンの負荷を機速に合わせて調整できるエンジンにする。
 (ただし、現行のターボファンの設計ではカウリング内のデフューザー効果によりファンが処理する流速はほぼ一定でありプロペラのような幅広い進入流速の変化はない。・・・当ブログ内既述済、受売りだけどね。
 可変ピッチのダクテッド・ファンもしくはプロップファンの有効性にも疑問がある
とはいえ、二軸のターボ・ジェットの圧縮機の静止ベーンには可変ピッチが採用されている)

 果たして GTF でこの案に対抗可能なのかどうか、当CEO は、これらの検討をこれまでの解析と同様に力学だけで展開しようとしているのだが手こずっています。いずれそのうちになんとか・・・

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

 とにもかくにもYS-11 の幕引きを図るために1971年に通産省が行った「次のない航空機産業」の指導方針で今日の開発遅延も含めて民間航空機参入の命運は決まったと言えそうだ。

 日本の、特に民間で開発した航空機の運命は国外に製造権の売却となるようだ。売るにしても、これさえあれば日本にも世界にも通用するFAA の型式証明を取ってからだろう。しかし残った売却先は中国かロシア、なるべくならインドとなるのだろうか。

 政府は開発を中止する権限も放棄した民間主導(つまり丸投げ)プロジェクトのようだがキャンセルが続かないような外交努力も必要だろう。

 通産省を引き継いだ経済産業省は2002年に海外から発信された需要予測に合わせた計画を急ぎ、具体化能力を蓄えさせていない航空機製造三菱に丸投げした結果として、世界情勢への裏張りを行わせた原子力発電東芝と同様に国の根幹企業の力を削ぐ頭の痛い問題が始まる。(後者は国内での再稼働に安全性を示す免罪符にしたかったのかもしれないが)

 ちなみに川崎重工業はライバルとなる エンブラエル E2-Jet シリーズの母体となる E-Jet シリーズの開発には(胴体ではないが)当初から協力をしていた。
 KRJ として担当しても、うまくいったかどうかは分からぬが、経産省は「永遠の」の三菱の名前が欲しかったのだろうかな・・・(百田 尚樹さんも罪なお人やねー、あっ!この当時は、まだ書いてなかったか)

 ちなみにエンブラエル E-Jet シリーズの直接の母体となった ERJ-145 シリーズは、ターボプロップの EMB120 (1974 開発着手、1985 就航、所要期間 11年) をベースにして 1989年に開発が着手された。

 デリバリーは1996年だった。試験飛行の 1年を含み、デリバリーまでに7年を費やした。
(初期の機首形状は旧態然なのだがシリーズの後半のモデルでは新しい形状に代わっている。また、これらのシリーズの生産は中国に移管されて、2017年にも生産がおこなわれているようです)

 E-Jet シリーズになると、1999年に開発着手、試験飛行2003年、デリバリーは2004年と、都合5年でビジネスに移った。

 E2-Jet シリーズでは、2013年に開発を公表、2016年に試験飛行開始、2018年にデリバリー開始予定。うまくいけば公称開発期間5年間となる。

 通産省、経済産業省は 他山の石」の意味 を知っていたのか、三菱はあるいは日本人は意味を誤解していないか、を考える機会にもなる。

 正確には「他山の石を以て玉を攻むべし」 は 「たざんのいしをもってたまをおさむべし」とも読む。
 「石」は取るに足らぬ「他人」のもの、「玉」は貴重な「己自身」のもの。下世話に言えば「人のふり見て我がふり直せ」だが・・・前半だけが知識で残っているのでは・・・?。

 特に官僚の無謬性を掲げるからには、他国の失敗例はもちろん、成功例ならなおさら、であります・・・

 まあ、国会に招致しても、当時は「エンブラエルごとき」が「名機ゼロ戦の三菱」を差し置いて成功するとは思ってもいなかった、と答弁するのであろうが・・・
 当時はまだ戦前の設計者が巾を利かせていたし、第ニ次「零戦」ブームの申し子たちが行政の内部にもいたのかもね・・・今でも、三次・四次・・・と続くブームの後継者はネット上に若者からいいお歳の評論家までいっぱいいるようだ。なお、物心のついた当CEO は第二次のちょっと後で古本を漁って経験しておりますですね。
 ちなみに第一次ブームは1940年半ばから1941年末にかけて日中戦争からパールハーバー奇襲にかけての海軍関係者の内輪の間で、ですね。

 WEBや書籍で、(何歳からかは分からぬが)いいお歳を召した航空ライターから(何歳までかも判らぬが)初々しい航空ファンまでが息巻いている「世界一の零戦を作った日本人(三菱)だから世界に通用するMRJができる(最近は、ねばならぬ!に変わってきたようだ)」、「(ここはひとつ外国の所為にして)零戦の復活を恐れたアメリカが日本の航空産業を潰した7年間のためだ。間違いない!」は間違いだと言い切れる。

  現実は、YS-11(誰もが認めざるを得ない)商業上の、(運用者から指摘されている)技術上の失敗も含めて即時に次の政策を決められなかった官僚機構(予算の獲得組織)が機能しなかったことが原因であります。

  つまり息巻いている人たちやその親や爺さん(この当時、婆さんは当該官僚にはなっていなかったはず)たちの世代の責任であります。

  既に十数年を掛けた MRJ の知見が「零戦」の呪縛から離れて生かされる機会が作られることを願ってやまない。

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

 基本的に日本の民間企業は江戸時代の鎖国ように、プレイヤーが交代しても変化のない均質な仕組みが続き、躓いても不変の延長線上の見込みを、という思い込みの環境で営々と継続することでしか経営できないようだ。

 同時に国家経営においてもしかりといえそうだ。奇しくも 1971年で終わる一ドル360円だった時代のように・・・

 日本の心は素晴らしい、縄文時代はよかった、など、ほとんど形而上のややこしい本(多少は読んでますが)で心を慰めるより山本七平氏の広がった、しかも尖(と)んがった世界の中での日本人論を読み直す時代となったはずなのだが何人の政治家や経営者や教育者が読んでいるのだろう。

 何の力もない下々が読んで心を慰めることにはならないし、溜まった鬱憤を晴らしても世の中は変わらないのだがそれでも政治にかかわるヒントにはなる。

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