ジェットエンジン

ジェットエンジン教材が転がっている実習室

 今年も日本航空専門学校で超音波探傷の講習をしてきました。

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 会場は5年前まで私が拠点としていた、材料実習室。座学と超音波探傷の実習ができる教室の裏側には、実習教材が置いてあります。磁粉探傷・浸透探傷・放射線透過試験ができる小部屋をがあり、その中央に少し広い実習場があります。そこには引張試験機・シャルピー衝撃試験機・硬さ試験機などの材料試験関係のほかにジェットエンジン関係の教材が置いてあります。

 多くは少々型式は古いものの実際に稼働していた本物です。

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JAL6便ニューヨーク行き エンジンタービンブレード破損

 昨日9月5日、羽田空港をニューヨークに向けて離陸したJAL6便のエンジンが火を噴いて、羽田空港に引き返すという事故があったと報じられています。

 当初バードストライクと報道されていたようですが、鳥を吸い込んだ痕跡はなく、タービンブレードが破損しているのが見つかったとのことです。

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Boeing787のトイレの窓からTrent1000

 Boeing787に乗って帰国中する途中、当然トイレに行きました。そうしたらトイレに窓があるんですね。

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 窓から、ジェットエンジンが見えるではありませんか。席に帰ってiPadを持ってきました。相当に怪しい動きでしょ(笑)。

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本田技術研究所航空機エンジンR&Dセンターの長濱氏と共同発表

 7月19日(水)~21日(金)に東京ビッグサイトで開催されていた『第8回非破壊評価総合展』でセミナーは航空機の非破壊評価がテーマでした。

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 その中で、21日本田技術研究所航空機エンジンR&Dセンターの研究員長濱氏が、私と連名で、「Ni基粉末冶金超耐熱材料の超音波探傷手法の構築~新材料を実用化する為に~」と題した講演を行いました。

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 「HONDA・航空機」というと、一般には飛行機としてのHONDA JETが思い浮かぶかもしれません。HONDAは別会社で独自のエンジンを開発しています。長濱氏は、「機体としてのHONDA JETを開発製造している会社とは別組織で、我々にとってHONDA JETはエンジンを買ってくれるお客様のひとつです」と最初に説明しました。

 ここまではすでに公になっていて、航空関係の情報通であれば知っていることです。

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第8回非破壊評価総合展で

 本日3日間の『第8回非破壊評価総合展』最終日です。

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 場所は東京ビッグサイト。

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 連日大勢の人がつめかけています。

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 卒業してから20年ぶり、日本航空専門学校非破壊検査研究部部長に会うことができました。直接非破壊検査の仕事ではありませんが、海外を飛び回って活躍中です。タフで愉快なキャラクタは当時のまま。なつかしい。今日も卒業生が来てくれることになっています。

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American Airlines 383便事故 その4 疲労破壊の起点は内部の異常組織

 American Airlines 383便事故で壊れたHPT2段のタービンディスクは低サイクル疲労でした。

 疲労亀裂の起点となったのは、ボア部(中心の孔)付近の内部にあった異常組織であったと報告されています。

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American Airlines 383便事故 その3 低サイクル疲労破壊

 American Airlines 383便のエンジン(CF6-80C2:GE製)高圧タービンディスク第2段の破壊は、低サイクル疲労でした。

 タービンは当たり前ですがエンジン稼働時に高速に回転します。回転するとディスク自身に生ずる遠心力によって応力が発生します。起動ー停止を1サイクルとした疲労亀裂の進展が起き、破壊に至ることがあります。これが低サイクル疲労です。

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"NTSB  MATERIALS LABORATORY FACTUAL REPORT Report No. 17-034" より

 中心の孔(ボア部といいます)近くが、最も高い応力になります。今回はボア部表面下の異常組織が起点となりました。

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American Airlines 383便事故 その2 タービンディスクの破壊

 American Airlines 383便の事故は、ボーイング767型機に搭載されていたターボファンエンジン(CF6-80C2:GE製)の高圧タービンディスクが疲労破壊した事故でした。

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 FAA NTSB事故報告書(DCA17FA021)より

 CF680C2はポピュラーなエンジンで、私が航空専門学校の教員時代に教材としてCGを作ったエンジンでした。

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Modulardesign

 中のローターが見えるようにカットモデルにしたCGです。ターボファンエンジンは前方から取り込んだエンジンをコンプレッサ(圧縮機)で高圧にして、そこに燃料を投入して燃焼させて後方に噴流(ジェット)を噴射させます。この噴流のエネルギの一部をタービンで回収して、圧縮機を回す動力とするとともに、再前方のファンと呼ばれる大きな羽根を回します。

 ローターと呼ばれる回転体は、ロープレッシャーモジュールと

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 ハイプレッシャーモジュールの

Hpmodule

 2塾になって回転しています。ロープレッシャーモジュールとハイプレッシャーモジュールでは回転数が異なり、ハイプレッシャーモジュールでは1分間に7~8000回転もします。

 圧縮機もタービンもブレードと呼ばれる羽根が回転の土台となる円盤状のディスクに取り付けられて回転しています。

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American Airlines 383便事故 その1 事故報告書公開

 American Airlines 383便事故についてブログ記事を書いた翌々日(7月5日)、この事故の報告書が米国で公開されました(こちら)。事故が起きた翌日シカゴのオヘア空港に行っています。ま、偶然だろうけれど…。

 総ページ数563頁の報告書です。もちろんまだ全部は読めていません。私が関心がある領域でいえば概要はこんなところです。

  1. 2016年10月28日米国シカゴ オヘア国際空港で発生
  2. 機体はBoeing B767-300
  3. 離陸途中でエンジンが破壊 火災に至る
  4. 高圧タービン2段目のディスクが疲労破壊
  5. エンジンはCF6- 80C2B6
  6. 材質はInconel718
  7. 疲労破壊の起点となったのは(介在物ではなくて)Discrete Dirty White Spot ( DDWS)と呼ばれる異常組織
  8. 低サイクル疲労で始まって7000サイクル程度で破壊している
  9. 内部を起点としているため、メンテナンスで実施されれる非破壊検査(FPIやECI)では検出は難しい

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 写真はNTSBの事故報告書(NTSB ID No.: DCA17FA021)より引用。

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航空機エンジン部品加工トライアル公募開始

 三菱重工航空エンジン㈱と川崎重工(株)がバックアップし、名古屋商工会議所 産業振興部が主催する『航空機エンジン部品加工トライアル』の公募が開始されたとの情報が流れてきました。

Nije

 お国もバックアップしているようです。

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