旅客機とは
旅客機 (英: Airliner) とは、乗客を運ぶことを目的として作られた飛行機です。
旅客機が一度に運べる乗客数は、小型機の10人前後から大型機の約850人まで幅広いです。一般的な旅客機は操縦室の後ろに客室があり、客室内には通路を挟んで、座席、トイレ、ギャレイなどが配置され、客室の下には貨物室があり、乗客の荷物や航空貨物を一緒に運びます。
また、客室が2階建て構造になった超大型機もあります。旅客機の航続距離は、一番長いもので1万7千キロメートル以上です。
旅客機の使用用途
旅客機は国から認可を受けた航空会社が、不特定多数の乗客を運ぶために使用します。航空会社が運行する旅客機は、事前に関連機関に届けたフライト時刻とフライトコースに従って飛行する定期便が主流です。他に旅行会社や航空会社、その他の団体が集めた乗客を乗せて、単発で飛ぶチャーター便があります。
旅客機の運航には安全上の観点から厳しい規則が設けられており、離陸時や着陸時だけでなく、空を飛行中もすべての行程で地上の管制官からの指示に従って飛行可能です。運航では機長を含めた複数のパイロットが乗務しており、旅客座席数に応じた複数の客室乗務員も乗務し、安全な輸送を行います。
旅客機の原理
旅客機が空を飛ぶとき、機体には推力、抗力、揚力、重力の4種類の力が働いています。推力が抗力より大きいと前へ進み、揚力が重力より大きいと機体が空に浮かびます。
1. 推力
プロペラとエンジンによって推力が生み出されています。エンジンによりプロペラが回転し、後方へ圧縮された空気が吹き出します。
ジェット推進とは気体や液体が吹き出して逆方向に進むことです。つまりジェットエンジンは勢いよくガスを後方に吹き出し、その反動で前方へ進んでいます。
2. 揚力
空気中で物体が動いたときに流れる空気から物体の進行方向に、垂直な力が働きます。揚力は前進する旅客機の場合に真上に向かって働くため、揚力が重力より大きいと機体が持ち上がります。
旅客機では胴体から左右に伸びた主翼によって、機体が前進すると下より上の空気の圧力が小さくなるように設計可能です。圧力に差が生まれると、圧力の小さい方に吸い寄せられます。旅客機の機種によって主翼の構造は異なり、飛行機が飛ぶときに必要な揚力が効率的に生じるように、主翼の大きさ、形、角度などが設計されています。
旅客機の構造
旅客機は一般的な航空機の構造を備えています。
1. 胴体
旅客機の胴体には、フレーム、スキン、ストリンガーから構成されるセミモノコック構造が採用されています。ストリンガーは15〜25cmの間隔でスキンを内側から支え、さらにフレームは内側から50〜55cmほどの等間隔で支えており、開口部以外の胴体全体に広がっています。フレーム、スキン、ストリンガーの間はシェアタイとストラップで結合可能です。
2. 翼
旅客機の翼は、主翼、水平尾翼、垂直尾翼、可動翼で構成されています。操縦翼、操舵翼、主操縦翼とも呼ばれている補助翼、昇降舵、方向舵は、外板とハニカム材を使ったサンドイッチ構造が多いです。全金属製から複合材に移行しています。昇降舵はトルクチューブで結合しています。
3. 燃料タンク
一般的な旅客機は主翼内に燃料タンクを有します。大型旅客機では、翼の中央部を構成している箱型の構造部材です。部材同士の接続面には耐燃料性シーラントを塗って、機体表面側に耐雨性シール材を塗っています。
4. 脚
旅客機で脚は格納式になっており、着陸装置や降着装置とも呼ばれています。一般的に緩衝装置付きの脚柱、引き込み機構や操向機構からなる脚組み、ブレーキ、ホイール、タイヤで構成されています。
5. 窓
旅客機の客室側の窓は内側から、ポリカーボネート板、非ストレッチのアクリル板、ストレッチのアクリル板の3枚で構成されます。
6. ドア
旅客機内の空気が逃げず、気密が保たれています。