那覇離陸後にエンジン破損したボーイング777、原因はブレードの加工不良 - ITpro

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　運輸安全委員会は2022年8月25日、2020年末に那覇発羽田行き日本航空904便のボーイング777型機で、左側エンジンのファンブレードが破断した事故について調査報告書を公表した。ファンブレード製造時に中空構造の内部表面に溶着した粒状の金属塊が起点となって亀裂が発生し、その後の定期検査でも発見されることなく運行が続いたため、疲労破壊を起こしたとみられる。

事故を起こしたボーイング777型機

（写真：運輸安全委員会）

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　事故機は2020年12月4日に那覇空港から離陸上昇飛行中に、左側エンジンのファンブレードが破断した。この破断によって、エンジンが破損して部品などが脱落するとともに、飛散した部品で機体が損傷した。負傷者はいなかった。同機のエンジンは米Pratt and Whitney（プラット・アンド・ホイットニー、以下P&W）製。

　疲労破壊を起こしたファンブレードの疲労破壊の起点部には「ノジュール」と呼ぶ、母材に付着した小さな粒状の金属塊があった。成分分析からノジュールはファンブレードの材料と推定された。製造時の機械加工の工程で、冷却が不十分な状態で研磨作業を行ったため、溶融金属が火花状態で飛散して高温のままブレードに衝突し、溶着したとみられる。

ファンブレードが破断した左側エンジン

22枚あるうちの1枚（写真の16番）は根元部から、1枚（写真の15番）は中間部から破断した。（写真：運輸安全委員会）

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内燃機関超基礎講座 | レーシングエンジンの熱交換器。設計製造は「非常識」との戦い - MotorFan[モーターファン]

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コスト削減に向けた動きが強まる昨今では、レーシングエンジンにも、高い耐久性と信頼性が要求される。それらを確保する上で、高性能な熱交換器は不可欠ともいえる存在だ。レース用熱交換器ならではの課題とは何か？　その解決のため、設計者は何を考え、どのような手法を採るのだろうか？
TEXT：松田勇治（MATSUDA Yuji）

熱交換器は、エンジンが作動する上で利用している各種の流体を通過させ、その過程で流体が持つ熱を大気中に放出することで、温度を低下させる装置である。量産車エンジン用でも、レーシングエンジン用でも、装置としての役割はまったく同じだ。また、現在では熱交換に関する基礎的な技術が相当高度なレベルに達していることもあり、レーシング・エンジン用であっても、基本的な構造面は量産用とそう大きくは違わないという。

しかし、レーシング・マシンに特有の事情から、量産用とは異なる要件も存在する。たとえば、設計要件には「寿命」の検討が必要になる。量産車の場合、熱交換器そのものの経時による性能劣化は無視できるレベルだから、新車製造工程で装着されたものは、クルマの生涯を通じて無交換が基本だ。対してレーシング・マシン用の熱交換器は、コース上を周回するうちにフィンが飛石で潰れたり、タイヤかすが詰まってしまうことが避けられない。

そのような状態になったフィンが生じたチューブは、通風抵抗を減らすために列ごと折りたたむ。当然、その量が増えるにしたがって、熱交換性能は低下していく。スーパーGT用を例にあげると、だいたい3000kmの走行で30%性能が低下するという。

昨今はレース界でも経費削減の風潮が強まっており、定められた寸法、重量、コストの中で、いかに性能低下分のマージンを織り込んでおけるかが、設計者の腕の見せどころのひとつになるわけだ。

F1 2005年モデル ラジエーター。写真は正面視だが、実際にはやや角度を付けてサイドポンツーン内にマウントされることが多い。右方向がモノコック側。左側はポンツーン下端部を絞り込む空力処理のため、路面側が短い異形構成を採用。コア部の厚みは50mmを標準としている。天地逆に思えるが、これが正位置。

量産用とレース用で大きく異なる場合があるのは、その形状だ。特に純レーシング・マシン用では、空力面の要求から特殊な形状が求められることが珍しくない。対応のためには、製造技術に加えてシミュレーション技術などの面も重要となってくる。

レーシング・マシンの場合、インテークダクトの絞りや、内部で起こる渦流などの影響で、コアが本来持つ能力を100%発揮させることはできない。その点をふまえ、要求通りの形状を実現した上で、冷却性能に悪影響を与えないことが必要だからだ。

F1の熱交換器はどうやって設計しているか

ここまでは純粋に技術的な面の話であり、いわば常識の範ちゅうではある。例外はF1だ。カルソニックカンセイ（現・マレリ）は複数のF1コンストラクターへ熱交換器を供給しているが、彼らとの作業には、さまざまな“非常識”への対応が不可欠なのだという。

新規開発時のオーダーからして非常識だ。本来はエンジンが発生する熱量や使用温度域といったデータの提供を受け、それを前提として効率を高める方法を考えるのが熱交換器設計の第一歩なのだが、F1コンストラクターから、それらの具体的な数値が提供されることはない。

彼らから伝えられるのは、熱交換器を収容できるスペースのみ。つまり、「W×D×Hがこれだけの寸法の中で、どれだけの冷却能力を確保できるか？」だけだ。これでは、「オーダー」というより「問い合わせ」である。ひどい時にはW×Dだけの場合すらあるという。

F1の場合、複数の企業間に関わる契約上の機密事項が多数ある影響で、コンストラクター側はどうしてもこのような形でしかオーダーができないようだ。逆に言うと、とにかく限られた寸法の中で最も高い冷却性能を実現できるコアを確保しておき、その能力をベースとして冷却系、ならびに冷却性能に関わるボディワークの仕様を決めていく、という開発手法を採っているのだと推測できる。

F1用ラジエーターは、本体内に給水口もキャップも備えていない。エンジン側も含めた流路に冷却水を満たす作業は、専用ノズルからの真空引きによって行なう。その工程で冷却水に加圧しておくことで冷却水の沸点を高め、冷却性能を高める手法が一般的だ。おそらく5〜6bar程度の圧力がかけられていると見られ、その影響で、暖機完了後のラジエーターは目視でもわかるほど膨らむ。レース後、形状が元に戻っていく様は、「ラジエーターが呼吸をしているようにすら見える」という。この影響で、特に繰返し応力がかかる部分には、高い強度・剛性が必要となる。製造工程で熟練工の技が必要不可欠となる理由がそこにある。

提示されたスペースの中で最大限の冷却性能を発揮させるため、チューブの寸法と内部形状、流路の抵抗、フィンピッチなどが入念に検討される。

熱交換器の断面。下側が厚み方向で、見えている隙間が流路となるチューブの内部だ。細部の形状で性能が左右されるため、ノウハウが注ぎ込まれる部分。

機密主義のおかげで、想定外のトラブルに見舞われることも少なくない。某コンストラクターに提供したオイルクーラーでは、まったく冷えないという深刻な事態に直面した。

エンジンを始動し、アイドル状態ではきちんと冷えるのだが、コースを1周してくる間にまったく冷えなくなってしまうのだ。原因を追求していくうち、エンジンオイルの性状の違いにたどり着いた。

熱交換器の性能を左右する指針のひとつに「滞留時間」がある。流体が熱交換器の中に入ってから出て行くまでの時間で、基本的にはこれが長いほうが冷却性能の点で有利になる。ただし、通流抵抗とトレードオフの関係になるため、ポンプの負担を下げる目的などから、用途によって設定を変える。

一般論として、ラジエーターは滞留時間を可能な限り短くしておく。オイルクーラーやインタークーラーは、ある程度の滞留時間があったほうが効率が高まるので、チューブ内部にルーバーを切ることで流路を長く、複雑化するなどしておく。

くだんのオイルクーラーもそのような構造だったのだが、オイルの粘度を量産用と同等に設定していたことが、冷却不良の原因だった。通常動作温度領域に達したF1エンジン用オイルの粘度は、量産用とはかけ離れたものだったのだ。この件については、後に「守秘義務から伝えられなかったとはいえ、申し訳なかった」との言葉があったそうだ。

F1 2008年モデル オイルクーラー。写真は上方視。側方視では、サイドポンツーン内メインダクトのアウトレット部形状に沿うように、途中で軽く折れ曲がった形状になっている。このマシンは片側のポンツーンにだけエンジンオイルクーラーを設定していた影響で、サイズはかなり大きい。

長年に渡ってそのようなやりとりを重ね、信頼関係が築かれると、ある程度の情報は開示されるようになる。たとえば、冷却水には「真水」を使う、といったことが伝えられる。これだけでも、開発側にとっては性能向上の上で貴重な情報だ。

ちなみに、2009年シーズン向けの開発では、どのコンストラクターからも口を揃えて「とにかく軽くしてくれ」と言われたそうだ。軽量化は絶えざるテーマだが、特に今年はKERS搭載による重量増加を少しでも補いたい、との意向がうかがえるエピソードではある。

WRC 2005年モデル インタークーラー。流路が横方向に設定されるクロスフロー型だが、要所に補強用のバーが設置されている。過去にシーズン途中で過給機の仕様を変更したところ、想定過給圧の1.5倍の圧力がかかって破損（ただしチューブからの漏れはなし）した経験から、チーム側のリクエストによって補強された。

レース用熱交換器は、設計だけでなく、製造技術の面でも高いレベルが要求される。熱交換器はチューブ、フィン、外枠などの各のパーツを仮組みした状態で加熱、「ろう付け」によって完成させる。このため、加熱前の仮組み工程で、どこをどの程度押さえておくか？といった加減しだいで、完成状態の強度・剛性、変形を許容する方向とその度合いなどが大きく変わってくる。特に高圧にさらされることで大きな変形を許容しなければならないレース用熱交換器では、仮組み工程における力加減などの面で、熟練工の経験に基づいたカンによる調整が必要不可欠となってくるのだ。CAE全盛の時代にあっても、匠の技が必要な分野なのである。

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一体なぜ同じエンジンを採用？ コンセプトやデザインが三者三様の大型バイク - バイクのニュース

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ホンダ「NT1100」、「ホーク11」、「レブル1100」の3台には、基本設計が同じエンジンが搭載されているなど、性格の異なるモデル同じエンジンが採用されることは多々あります。一体なぜなのでしょうか。

性格の異なるバイクに同じエンジンが搭載される理由

　ホンダからリッタークラスの排気量を持つ2台の新型車が登場したことで、大型バイクカテゴリがにわかに盛り上がりを見せています。

　その1台は、2022年3月に発売された新型スポーツツアラー「NT1100」。大型AT免許で運転可能な、デュアル・クラッチ・トランスミッション（DCT）が搭載されるNT1100は、十分なストローク量が確保されたサスペンションやアップライトなライディングポジションなどにより、長時間でも快適なツーリングが楽しめるモデルに仕上げられています。

ホンダの新型ロードスポーツ「ホーク11」

　もう1台は、2022年9月に発売される予定の新型ロードスポーツ「HAWK11（ホーク11）」。存在感ある一体成型FRP製のロケットカウルが装備されたホーク11は、最新モデルでありながら往年の名車を感じさせるたたずまいが魅力です。

　この2台に、2021年3月に発売されて以来人気を博す大型クルーザー「レブル1100」を合わせた3台は、基本設計を同じくするエンジンが搭載されているという共通点があります。

　なぜ、コンセプトやデザインがまったく異なるモデルに、同じエンジンが搭載されているのでしょうか？

2021年に登場した「CRF1100L アフリカツイン」のエンジンをベースにした「NT1100」

これらの3台に搭載されているのは、1082ccの直列2気筒水冷4ストローク4バルブのエンジンです。これは、2021年に登場した「CRF1100L アフリカツイン」に搭載されていた「SD08E」というエンジンをベースにしたもので、レブル1100のものは「SC83E」、NT1100とホーク11のものは「SC84E」という型式名が与えられています。

　バイクの心臓部となるエンジンは、いうまでもなく重要なパーツのひとつ。エンジンの出来がバイクの出来を左右するといっても過言ではありません。しかし、開発や製造に掛かるコストを考えると、モデルごとに新たなエンジンを用意することは現実的ではありません。

　一方、近年のバイクは電子制御が多く盛り込まれており、それらを司るECUのプログラミング次第で、エンジンの性格を変えることができるようになりました。そこで、多額のコストを掛けて基本となるエンジンを設計し、各モデルに合わせてチューニングすることで、モデルごとの特徴を演出するという手法が一般的となったのです。

　アドベンチャーモデルであるアフリカツインは、過酷な環境下でも走り抜ける信頼性と耐久性が求められるモデルです。そんなアフリカツインに搭載されるエンジンには、ホンダの技術の粋が詰まっていることはいうまでもありません。

　NT1100やホーク11、レブル1100のために新型エンジンを開発するよりも、アフリカツインの優れたエンジンを改良したほうが、コスト面はもちろん、パフォーマンス面でも有利であったことが、この3台が同じエンジンを搭載することになった大きな理由です。

同じエンジンでも特徴は三者三様！

　基本設計を同じくしているとはいえ、コンセプトが異なる3台であるだけに、その乗り味は大きく異なります。

ホンダの新型スポーツツアラー「NT1100」

　まず、現代的なスポーツツアラーであるNT1100は、DCTによるなめらかな走りを最大限に楽しめるよう、専用設計の給排気系を持たせることで、低速から高回転までトルクフルかつスムーズに回るようなチューニングとなっています。

　また、NT1100には「ツアー」、「アーバン」、「レイン」という3つのモードが用意されており、さらにはパワーやエンジンブレーキなどをユーザー自身で任意に設定することも可能。その組み合わせは非常に多岐にわたるため、最初は自身にマッチしたセッティングを見つけるのに苦労するかもしれません。

　しかし、1台のバイクでさまざまなセッティングを楽しめるのも、NT1100の魅力です。そしてそれを可能にしているのは、やはり懐の深いエンジンであることは間違いないでしょう。

ホンダの新型ロードスポーツ「ホーク11」

　往年の名車のようなスタイリングが魅力のホーク11には、NT1100やレブル1100のようにDCTが設定されておらず、6速MTのみとなっています。

　そんなホーク11がターゲットとしているのは「大人のライダー」で、カタログ上のスペックよりも実際に運転した際の操る喜びに主眼が置かれていると説明されています。そのため、「スポーツ」、「スタンダード」、「レイン」のどのライディングモードを選んでも、アクセルのレスポンスが唐突すぎるということはなく、あくまでも扱いやすいチューニング。また、NT1100とサイレンサーを共有しているものの、取り付け角度がより高いこともあり、NT1100よりも低音の強いエンジンサウンドとなっていることも特徴です。

　NT1100が現代的な機能性を重視したモデルであるのに対し、ホーク11は新型モデルでありながら、どこか昔懐かしい印象を与えてくれる1台に仕上げられています。

　そして、ホーク11とはまた違った意味で、味わい深さを感じさせてくれるのがレブル1100。大型クルーザーの魅力は、なんといっても余裕のあるゆったりとした走りであり、それを彩るのはドコドコと心地良い響きを奏でるエンジンです。

　レブル1100では、この小気味良いサウンドを実現するために、カムシャフトの変更やフライホイールの質量増加など、サウンドのチューニングがおこなわれています。

※　※　※

　今回紹介した3モデルでは、基本設計の同じエンジンが搭載されていますが、エンジンチューニングやほかの部品との組み合わせにより、モデルごとにさまざまな特徴を出すことに成功しています。ちなみに、クルマの場合も、同じブランド内でエンジンを共有することはめずらしくありませんが、各モデルで性格の違いを強調することはあまりないとのこと。

　クルマに比べてバイクは趣味性が高い傾向にあるため、ユーザーのニーズも多様化しているということなのかもしれません。

【画像】共通のエンジンを搭載する3台の大型バイクを画像で見る（12枚）

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破損エンジン部品、検査不十分 日航機トラブルで安全委 - 東京新聞

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　エンジントラブルが発生した日航機＝２０２０年１２月、那覇空港

　運輸安全委員会は２５日、２０２０年に那覇発羽田行き日航９０４便ボーイング７７７で左側エンジンの部品が破損した重大インシデントの調査報告書を公表した。「ファンブレード」と呼ばれる羽根状の部品の検査が不十分で、破断につながる小さな亀裂を発見できないまま運航を続け、疲労破壊したとしている。

　トラブルを起こしたエンジンは米プラット・アンド・ホイットニー（Ｐ＆Ｗ）社製。報告書によると、ブレードの製造時に溶けた小さな金属が付着してもろくなり、亀裂が生じたとみられる。

　トラブルは２０年１２月４日に発生。那覇空港を離陸後に引き返し、緊急着陸した。

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電動式盗難防止装置で愛車ロック 英田エンジニアリング発売：山陽新聞デジタル｜さんデジ - 山陽新聞デジタル

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際立つEVシフト…フォード人員削減、日産が英でエンジン部品生産終了、アウディは値下げ［新聞ウォッチ］ - レスポンス

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「○○の一つ覚え」というわけでもないだろうが、相も変わらず「EVシフト」加速というタイトルの付いた記事が際立つ。

きょうの紙面にも、米フォードモーターが北米を中心に従業員3000人を削減するなどと、米紙ウォール・ストリート・ジャーナルが報じたのを受けて、読売などが「フォード3000人削減、北米などEV投資加速へ」と取り上げている。背景には「電気自動車（EV）への投資を加速させるため」としている。

記事によると、削減の対象は主に米国やカナダ、インドで、エンジン車の生産部門が中心という。フォードモーターのジム・ファーリー最高経営責任者（CEO）は「2026年までに年間30億ドル（約4100億円）のコストを削減し、EVへの投資を拡大する方針を掲げている」という。

ただ、米ブルームバーグ通信が、7月には「フォードが最大8000人の雇用削減を計画している」と報じており、今後、さらなる削減が実施される可能性もあるとも伝えている。

日産サンダーランド工場

また、日産自動車も、英国北部のサンダーランド工場で手掛けるエンジン向け基幹部品「シリンダーヘッド」の生産を2024年に終えると、きょうの日経が取り上げている。日産は同工場を中心に10億ポンド（約1600億円）を投じ、EVの製造から車載電池の生産まで手掛ける計画を掲げており、構造改革でEVなど電動車シフトを加速させるそうだ。

さらに、興味深いのは、独フォルクスワーゲン（VW）の日本法人フォルクスワーゲングループジャパンが、「アウディ」ブランドの13モデルを最大49万円値上げすると発表。一方で、EVの『e-tron』は9月に40万円値下げするという。同クラスの競合車との価格競争力を考えての値下げのようだが、価格面でもEVシフトを鮮明に打ち出したとも見受けられる。もっとも、フォードや日産の英国工場のニュースは海外での話題。日産と三菱自動車が新発売したEVの軽自動車の受注・販売が好調のようだが、紙面ではほとんど見かけないのは妙な感じもする。

2022年8月24日付

●露侵略半年、ウクライナ「消耗戦」強まる（読売・1面）

●トヨタ7年ぶり新型「シエンタ」（読売・8面）

トヨタ・シエンタ新型

●フォード3000人削減、北米などEV投資加速へ、米紙報道（読売・9面）

●入国5万人に緩和調整、来月にも、ツアー添乗員なしでも容認（朝日・3面）

●ANAとJAL、初の共同運航へ、九州（朝日・9面）

●森氏との面会記録押収、高橋元理事「AOKI側が依頼」五輪汚職で特捜部（産経・1面）

●社説、バス横転炎上、不測の事態防ぐために（東京・5面）

●社説、信頼失った日野自の不正続出（日経・2面）

●アウディ49万円値上げ、13車種、最大で、EVは40万円値下げ（日経・14面）

●エンジン部品生産終了、日産英工場、24年、EVシフト加速（日経・14面）

●自動運転車に複数回線、ホンダなど、通信障害に備え（日経・15面）

●消える「日野の2トン」市場に穴、国内シェア4割、出荷停止、半導体不足、中国都市封鎖、トラック不足に拍車（日経・15面）

●トヨタ株主数、6位浮上、株式分割で購入しやすく（日経・16面）

●銘柄診断、いすゞ、2か月ぶり高値、日野自の代替需要期待（日経・18面）

●スズキ本社、14人CO中毒か、食堂厨房内（日経・38面）

●現場にブレーキ痕なし、名古屋バス事故、減速せず衝突か（日経・39面）

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失敗事例から学ぶ！ 3D CADから始めるデジタルエンジニアリング - MONOist

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　前回は「デジタルエンジニアの定義と必要なこと」について取り上げました。

　今回は、デジタルエンジニアリングを始めるに当たって重要となる3D CADをテーマに、よくある失敗事例や人材育成のコツなどを交えながら“3D CAD導入／3Dデータ活用の勘所”を紹介していきます。

⇒ 連載バックナンバーはこちら

3D CAD習得までの心得

　デジタルエンジニアリングは、3Dデータがなければ何も始まりません。その3Dデータを作成するツールが3D CADです。世の中にはさまざまな3D CADがありますが、どの3D CADであれ、導入してすぐに使いこなせるほど簡単なものではありません。もちろん、3D CADによっては操作画面が分かりやすく、使いやすいものもありますが、導入してすぐに“実務レベル”で使いこなすことは難しいため、きちんとした教育を受けることを推奨します。

　従来のペンで線を描く製図作業を、コンピュータで線を描く作業に置き換える2D CADの場合は、習得にそれほど多くの時間を要することなく、導入後すぐに設計業務に役立てることができたかもしれませんが、3D CADの場合はそう簡単にはいきません。

　3D CADの場合、線を描く製図作業とは異なり、“立体形状を作成する”という作業になるため、線を描くことの他に＋αの作業が必要となります。詳しくは、連載「“脱2次元”できない現場で効果的に3D CADを活用する方法」の第7回「『モデリング』の基本を理解して3D CAD活用の第一歩を踏み出そう！」を参考にしてください。

　3D CADは、製図から2D CADへの移行以上に苦労が多いため、きちんとした教育を行い、人材を育成することが重要になります。独学で学ぶのではなく、外部教育を受講することをオススメします。独学に比べて外部教育は費用がかかりますが、習得までの時間を考えると、外部教育を受けた方が活用までの道のりは着実かつ最短で済みます（要するにその方が断然近道です）。

　外部教育の例としては、基礎教育が3〜5日間、応用教育が3〜5日間と設定されていることが多いです。この数日間だけでは、3D CADを使いこなせるようにはなりません。必ず復習や自己学習時間が必要になります。仮に短期間のうちに3D CADの機能を理解できたとしても、それを実務での活用レベルにまで落とし込んで、設計スキルとして身に付けるとなると、さらに習得時間が必要になります。

　3D CAD習得に関するよくある失敗事例の1つに「業務が忙し過ぎて3D CADの操作練習をする時間が確保できず、技術習得が思うように進まない……」という話を耳にします。繰り返しになりますが、3D CADで3Dデータ作成できないとデジタルエンジニアリングは始まりません。

　自社で初めて3D CADを導入し、活用を進めていく場合には、数カ月〜半年は立ち上げ期間としてスケジュールを組んでおきましょう。また、3D CADの導入／立ち上げの際はリーダーを決め、進ちょくの確認と管理をしっかりと行うことが重要です。図1に3D CAD導入から習得までのスケジュール例を示します。詳しくは、連載「“脱2次元”できない現場で効果的に3D CADを活用する方法」の第6回「3次元の設計環境とうまく付き合うには【人材育成編】」を参考にしてください。

図1　3D CAD導入から習得までのスケジュール例［クリックで拡大］

　2D CADと比べて3D CADの習得には時間を要しますが、その分、多くのメリットがあります。例えば、干渉や質量など、2D図面では確認しづらいことが容易に検証できます。最初のうちは思ったように操作ができず挫折しそうになるかもしれませんが、諦めずに習得に向けて取り組んでみてください。

　3D CADの習得に関しては、独学よりも外部教育をオススメすると述べましたが、より実務レベルの実践的な活用まで踏み込む際には、CADベンダーや代理店などにコンサルティングを依頼して二人三脚で進めていくのもよいでしょう。

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