2014-07-22 松尾芳郎
Boeing’s 787-9 Dreamline#6914F8
このYouTube動画は、先日のファンボロー航空ショウで行われたボーイング787-9型機の展示飛行の様子である。その強力なエンジンと軽やかな飛行振りで観衆を魅了した。
図：(Guy Norris)ボーイングは787-9の垂直尾翼前縁に、民間旅客機としては初めての「ハイブリッド層流制御システム(HLFC)」を組込んでいる。
ボーイングでは、787-9の燃費性能向上のため、尾翼前縁に「ハイブリッド層流制御機構(HLFC=hybrid laminar flow control)」を取付け、試験を行って来た。
「HLFC」の試験は787-8型機ZA003号機の垂直尾翼前縁部ほぼ3分の１を使って行われた。これで787-9垂直尾翼の抵抗を1%低減することを目標とした。
図：(SBD Photo) 787-8 ZA003の垂直尾翼前縁、場所はHFアンテナの直ぐ下のリブ3と7の間、緑と黒の部分が「ハイブリッド層流制御(HLFC=hybrid laminar flow control)」のパッチ。ここに設けた多数の小さな孔から空気を吸込み、層流境界層を後まで保ち抵抗を減らす。
図：層流翼と通常翼の違い。翼面を流れる空気流は、前縁近くでは層流だが、後に行くに従い翼面との摩擦で層流境界層が剥がれ「遷移点」から乱流となり抵抗が増える。「遷移点」をなるべく後に移動させることで抵抗を減らせる。787-9で採用した方法「HLFC」は、前縁付近に小さな孔を多数あけ、空気流の一部を吸込むことで層流区域を後方に(前縁から40%以上)移して抵抗を減らしている。
787-8のZA003号機を使った試験は2011年6月に開始、2年以上行われた結果、成果が確認され、-9に適用される運びとなった。
層流制御には、境界層を吸込むのに吸気ファンを使う“アクテイブ方式”と負圧を利用して吸気する“パッシブ方式”があるが、後者の方が簡単で「HLFC」も後者の方式である。
ボーイングは「HLFC」の詳細は明らかにしていないが、同社が以前に特許取得した内容と同じ“垂直尾翼先端に生ずる負圧を利用して前縁の多数の孔から層流境界層を吸込む方式”と思われる。
また、同様の「HLFC」がボーイングの新しい777-Xの垂直尾翼にも採用されると云う。
これについては、本サイトTokyoExpressに「787-9尾翼に層流制御採用か／パリエアショーニュース(4)」2011-06-30掲載、に解説したので参照されたい。
図：(US Patent Office)圧力の低い垂直尾翼先端部を利用して垂直尾翼面から乱流域を吸引する仕組み。
図：(US Patent Office)尾翼先端部の断面。先端部の細かい孔から層流境界層を吸込むためチューブや管、それに吸引ポンプが描かれている。787ではポンプは使わない。
現在引渡し前の最終試験を行っている787-9は、先日シアトルから最初のユーザーである「エア・ニュージランド」の本拠地オークランド(Auckland)まで、これ迄で最長距離となる無着陸飛行を実施した。ボーイングの787開発担当副社長マーク・ジェンクス氏(Mark Jenks)は「787-9は昨年９月に試験飛行を開始し150回以上フライトしたが全て順調で、間もなくエア・ニュージランドに納入できる」と語った。
オークランドに飛来した787-9はZB002、つまり2号機で客室仕様が施され、そこに空調関係の試験装置が搭載されている。試験終了し次第、内装を完成しエア・ニュージランドに引渡される。
787-9は787-8と比べ、胴体が6 m長くなり、座席が40席増え、航続距離が550km伸びている。現在日本航空、ANA,を含め26社から合計402機、これは787全体の受注機数の39%に相当する、を受注している。
–以上−
Flightgrobal 17 Jun 2011 “Boeing tests hybrid laminar flow control for 787-9” and “Photos of Note: Boeing employs 787 to test hybrid laminar flow” by Jon Ostrower
Flightgrobal 1 May, 2014 “Boeing nears entry into service for 787-9” by Stephen Trimble
Aviation Week July 14, 2013 “787-9 from the inside and 787 production update” by Guy Norris I Things With Wings