日航123便事故➀ 事故原因概略 | 夢老い人の呟き

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1985年8月12日、日航123便、JA8119ボーイング747SR型機が群馬県多野郡上野村の山中、御巣鷹山の尾根に墜落し、乗員乗客524人中520人の命が失われる痛ましい事故が起きました。

 

毎年この時期になると現れるのが、日航123便事故陰謀論。

航空機に関わる者にとって事故の撲滅は永遠のテーマですが、そのために最も重要なことは事故の調査、解析により事故原因の究明を行い再発を防止することです。

そして再発を防止するため、事故の原因・知識・教訓を後世に残すことは本当に大切なことですが、それを妨げる陰謀論は腹立たしいものです。

 

私ももう何度も書いてきたことではありますが、陰謀論などにかき消されないように、調べられた範囲で事故の原因を書き残したいと思います。
私も40年間航空機に関わり、その中でも最も長く関わったのがボーイング747型機ですが、歳と共に知識も記憶も薄れてゆきます。
今年は事故と事故原因の概略、そして技術的考察に分けて書き残しておきたいと思います。

 

 

日航機墜落事故
 

1985年8月12日、午後6時12分に羽田空港を飛び立ったJA8119、日航123便大阪行きジャンボ機は12分後に相模湾上空で操縦不能となり、迷走飛行の末、午後6時56分30秒群馬県多野郡上野村の高天原山の尾根(標高1,565メートル、通称御巣鷹の尾根)に墜落し、乗客乗員520人が亡くなられた痛ましい事故となりました。

 

 

 
事故の概要

 

事故の原因を作ったのは1978年6月2日、大阪伊丹空港で起きた日航115便の尻もち事故です。
※尻もち事故の原因となったスポイラーの誤操作に対しては、低高度でスポイラーレバーをARM位置を超えて引けないように改修されました。

 

この事故でJA8119号機は機体後部の圧力隔壁を損傷しましたが、この修理は航空会社に認可されている修理の範囲を超えるため、ボーイング社の修理チームが来日して修理を行いました。

 

しかしこの時、ボーイング社から送られた部品の不具合から、誤魔化しの修理が行われました

この修理が原因で圧力隔壁の修理部位には過大な応力がかかり、飛行による応力の繰り返しから金属疲労を起こし、一部が破断しました。

 

この破断箇所から客室内の与圧された空気が、その後部の非与圧域である水平尾翼取り付け部であるスタビライザーコンパートに吹き込み、そのさらに後方にある補助動力装置のコンパートメントを吹き飛ばすとともに、垂直尾翼下部のアクセスホール(点検孔)から垂直尾翼内に吹き込み垂直尾翼後部を方向舵ごと吹き飛ばしました

 

 

ジャンボ機には独立した4つの油圧系統がありますが、方向舵には故障に対する冗長性を持たせるためにアッパーラダーに2つ、ロワーラダーに2つ、計4つの油圧系統全てが使われています。

このため全ての油圧系統の作動油が失われ、JA8119は操縦不能となりました。

※この事故後、一定量以上の作動油が流れるとクローズして、作動油が失われるのを防止するハイドロフューズが開発され、大型旅客機の各油圧系統に装備されました。

 

 

日米の事故調査の違い

 

日本には事故調査の専門機関はありません

また日本の事故調査は警察主導の、刑事の法的責任追及を伴うものとなりますが、国民は‟憲法38条第1項”,‟刑事訴訟法198条第2項”,‟同311条第1項”に定められているように自分に不利なこと、言いたくない事は言わない権利が認められています。

そのため刑事責任に問われることを前提とした聴取では事故原因究明には不向きといえ、米国の‟NTSB(National Transportation Safety Board: 国家運輸安全委員会 )”のような独立した、技術的な専門性の高い調査機関が必要だと思います。

 

これが独立した事故調査機関であり、法的責任追及よりも事故原因究明と再発防止を優先する米国の “国家運輸安全委員会(NTSB)” との大きな違いで、NTSBは事故の当事者に刑事免責を与えた上で原因究明に全面的に協力させる「司法取引」の制度があります( 航空機事故では摘発より司法取引して真実を明らかにするのが一般的)

 

 

アメリカからはボーイング社から5名アメリカの国家安全運輸委員会(NTSB)から2名連邦航空局(FAA)から2名連邦航空局(FAA)の日本駐在官1名の計10名の調査団が来日したが、実質的にアメリカ主導で事故調査が行われました。

  • 来日したNTSBの調査官は圧力隔壁に注目し、その後の調査でボーイング社の修理チーム及びボーイング社司法取引により圧力隔壁の修理ミスを認め、その責任は免責されました。
  • 当然ながら日本の検察がボーイング社の責任追及などできず、ご遺族をはじめとする怒りと責めは全て日航が負う事となりました。

 

 

事故原因となった修理方法

 

JA8119は1978年6月2日の大阪伊丹空港での尻もち事故により、下図の圧力隔壁を損傷しました。

この修理は航空会社が認可されている修理範囲を超えており、製造メーカーであるボーイング社が行い、損傷した圧力隔壁の下半分をそっくり交換しました。

 

この修理の結果7年後、圧力隔壁は破断し、圧力隔壁後方のスタビライザーコンパートに客室の与圧空気が噴き込み、さらに垂直尾翼下部のアクセスホールから垂直尾翼内に噴き込み垂直尾翼リアスパーごと方向舵が吹き飛ばされ、それによって4つの油圧系統の作動油が失われ飛行の制御が出来なくなりました。


 

■修理の概要

下図は後部から見た圧力隔壁の左半分ですが、L18を境に上下の圧力隔壁に分かれ、下半分を交換しました。この上下の圧力隔壁はリベット2列で結合されます。

  • ところが「送られてきた下半分の圧力隔壁は一部が短く、ベイ2とベイ3の部分がリベットを1列しか打てません。

そこで上下の圧力隔壁の間にスプライス・プレートという継板を入れ、真ん中のリベットを共用して上下2列(計3列)のリベット結合とする修理方針としました。【図2】ご参照

  • これが指示通りに行われていれば事故は起きませんでしたが、ここで重大なごまかしが行われました。スプライス・プレートも上下幅が足りず、ダミーのスプライス・プレートで継ぎ足され、全く荷重を受け持たない見せかけのスプライスプレートだったのです。【図3】ご参照
  • ベイ2とベイ3の下に「1列リベット結合」と書いてありますが、ここも本来は2列リベット結合でなければならず、ここの不適切な修理が123便の事故原因となります。

 

【図1】

 

 

 

この部分の断面図が次の図2、図3です。

  • 向って左側が客室側、右側は客室外側の非与圧域です。
  • ところがスプライス・プレートは幅が足りず、【図2】の指示書のようにリベットを3列とすべきところ、【図3】のようにリベット2列の幅しかなく、上側の圧力隔壁に対してはリベットが1列しか打てません。

 

【図2】正規修理方法

 

  • 指示書ではこのようにスプライス・プレート(斜線のプレート)はリベット3列で上下の圧力隔壁と締結されます。
  • 真ん中のリベット列は上下の圧力隔壁と共用します。
  • 上部圧力隔壁は真ん中のリベットと一番上のリベット、下部圧力隔壁は真ん中のリベットと一番下のリベットと、各々2列のリベットによってスプライス・プレートに荷重を伝えます

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【図3】誤魔化しの修理

実際にボーイング社が行った修理では、スプライスプレート(斜線のプレート)は左図の「補修ミス部分」と書かれた所までの幅しかなく、リベットが下側の2列しか打てません。

 

①そこで上側にダミーのスプライス・プレート(上側の斜線のプレート)を入れました

②一番上のリベットは上部隔壁とダミーのスプライス・プレートを固定しているだけで、上部隔壁はスプライス・プレートとは中央のリベット1列でしか締結されていません。

 

その結果、上部隔壁はリベット2列でスプライスプレートと締結されて荷重を受けるべきところ、中央のリベット1列のみで荷重を受け、ここから破断しました。

 

 

 

 

しかもこのスプライス・プレートの胡麻化し部分はシール材で充填されており、このシール材を除去しない限り検査で発見することは不可能です。

 

 

【これを分かりやすいようにシンプルにしたのが下の図です】

 

この図は90度回転させて水平に寝かせてありますが、下側のバルクヘッドが上部隔壁、上のバルクヘッドが下部隔壁と思って下さい。(上図のL18スティフナは省略されています)

上の図が指示書の修理方式、下の図が実際に行われた修理です。

 

上部隔壁(下のバルクヘッド)は真ん中のリベット列でしか荷重を持たない事が分かりますが、この真ん中のリベット列部から破断しました。

 

 

■古いリベットホールをそのまま使ったことも原因のひとつ

またhttp://www.shippai.org/fkd/hf/HB0071008.pdfには古いリベットホールをそのまま使った事も、原因として書かれています。

日航ジャンボ機の後部圧力隔壁の急速不安定破壊は、複数のリベット孔縁から発生したマルチプルサイトき裂の進展と合体の結果である。後部圧力隔壁 L18 接続部におけるき裂の進展と合体の状況を図 6 に示す。

 

リベット継手の修理ミスだけでは、マルチプルサイトき裂の発生に至ることはない

修理の際に、古い隔壁板のリベット孔(直径 3.9mm)をそのまま利用し、リベット孔のいくつかには、加工きずとそれを起点とする疲労き裂が、すでに存在していたと考えられる(修理以前のフライト数 6,536 回)。

 

修理後の 1 回のフライトごとに生ずる圧力変動によって、上記のリベット孔のいくつかから疲労き裂が発生、進展し、互いに合体するか隣接するリベット孔(間隔 18mm)を縫い、事故直前には修理以後のフライト数 12,300 回で疲労き裂が相当数のリベット孔を縫った状態にあった(修理ミス部分のリベット孔 50 個のうち 30 個以上に疲労き裂が発生、疲労き裂長さの合計 270mm 以上)。

 

疲労き裂であることは、破面の電子顕微鏡写真によって確認された

そして、事故当日の離陸直後、この疲労き裂を起点として、圧力の増大に伴い急速不安定破壊が生じ、隔壁は一気に破裂に至った

 

 

 

事故原因究明の結果、とられた対策

 

この事故の原因の究明の結果、次の対策が取られました。

  • 以後の航空機は例えこの事故のように圧力隔壁が破断しようとも垂直尾翼内が空気が吹き込まないよう垂直尾翼内に入るためのアクセスホールはアクセスプレートで塞がれました
  • 油圧系統には作動油が失われるのを防ぐため、一定以上の流量で作動油が流れると油圧を遮断するハイドロ・ヒューズが設けられました
  • 大規模修理後の検査要目は見直しされました。

 

 

航空機は事故が起きたりユーザー(航空会社)から不具合が報告されるごとに、原因が究明され改修され、日々進歩しています。

複雑な機械、高機能の機械になるほど、初めから完璧なものなど無く、不具合が報告されたり事故が起きて初めて改善されることが多々あります。

だからこそ事故の原因を究明して対策を講じ、その教訓を後世に残すことが大切です。

 

 

また陰謀論圧力隔壁破壊を否定する日乗連の見解に対しては、こちらの記事に書きましたので興味がある方はお読みください。