非破壊検査

JAL123便事故から32年

 8月は追悼の日が続きます。本日8月12日は、日本航空123便が御巣鷹山に墜落した日です。あれから32年。

 当時私は34歳。苫小牧東部石油備蓄基地の中で共備8番タンクの仕事をしていました。これを汗まみれ油まみれというのだという仕事でした。

 非破壊検査の資格磁粉探傷、浸透探傷、超音波探傷の2種(いまでいうレベル2)の資格をようやくとったばかりでした。仕事でくたくたに帰ってきてから、ニュースを隅々まで食い入るように見ていました。

 当時飛行機とは直接関係は無かったけれど、金属疲労と闘う技術者の端くれとして、強烈に胸に刺さってきました。

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Boeing787主翼の破壊試験

 昨日の記事でBoeing787主翼の反りについて書きました。この反りが大きくなると破壊します。破壊強度は材料力学・構造力学を駆使して計算され設計されています。実物による破壊試験も実施されています。

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 2009年に記事にしましたが、リンクが切れていることもあり、再掲します。

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航空機に使われる炭素繊維強化プラスチック(CFRP)

 7月19日~21日に東京ビッグサイトで開催された、「非破壊評価総合展」ではJAXAの協力でCFRP(炭素繊維強化プラスチック)とCFRPを使った航空機機体モデルが展示されていました。

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嬉しい知らせ

 このところ、メールで講習の受講者から「合格しました」とのメール報告が続いています。こうして知らせてくれるのは、教える側として張り合いになります。ありがとうございます。

 現在東京亀戸で超音波探傷の再認証試験に向けた実技講習を行っています。講習修了時に受講生の一人が寄ってきて、亀有の月島ビルで私の講習を受けたということで、その時のエピソードで笑いあいました。月島ビルはなくなり、パチンコ屋になっているそうです。

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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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『非破壊評価総合展』(19日~21日@東京ビッグサイト)で「航空産業と非破壊検査」

 隔年で開催される『非破壊評価総合展』は今年で第8回目。7月19日(水)~21日(金)まで東京ビッグサイトで開かれます。来週です。

 今年は、JAXA(宇宙航空研究開発機構)が協力して「航空産業と非破壊検査コーナー」が設けられて、「研究用に製作された先進ビジネスジェット機のコックピット模型や複合材の航空機胴体構造模型、CFRPの基となる炭素繊維なども展示いたします」とアナウンスされています。

 航空産業と非破壊検査をテーマとしたセミナーも開催されます。JAXA関係者が3名(松嶋氏、武田氏、寺田氏)、日本航空宇宙工業会の高辻氏、三菱重工の樋口氏、本田技術研究所の長濱氏が登壇します。長濱氏の発表には私も一枚かんでいます。

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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

Fanmodule

 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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