上空の飛行機について

質問

東京の城南地区に住んでいます。
羽田まではかなり距離はあるのですが、時々、上空を飛行機が飛ぶ音がして、その音が大きい時などは、墜落してくるのではないかとヒヤヒヤする時があります。
思えば、日本の上空も、多くの国際線及び国内線の空路がいたる所にある訳です。
そこで疑問に思ったのですが、例えば高度10,000mなどの高い所をジェット機が飛行していて、日本海から太平洋へ抜ける方向で日本列島を横断しようとした時に、突然機体に不具合が起こって墜落し始めた場合、そのジェット機は日本列島を横断しきらないうちにどこかへ墜落してしまうのでしょうか？
もちろん、空路による横断する距離や風向き、風速にもよるのでしょうが・・・。
質問の目的は、自分の気付かないうちに、自分の頭のはるか上をジェット機が飛び、それが墜落してくる可能性があるのか知りたい事と、順調に飛行していたジェット機が墜落する場合、どの程度の距離（及び時間）がかかるのかを知りたい為です。
全く知識が無い者の為、質問自体が矛盾だらけかもしれませんが、それもご指定頂きながらご回答頂けましたら幸いです。

回答No.1

westpoint · ベストアンサー

飛行場への離発着時を除き、普通に飛行しているときトラブルが起こって、自分のアタマの上に落ちてくる確率は、かなり低い物ですが、空路の下にいればどこでも同じであるとも言えます。

たとえば東京上空でトラブルを起こした飛行機は滅多に東京へは落ちません。移動速度を持っているわけですから、千葉落ちる方が確率的には高くなりますね。

でも、横浜上空でトラブルを起こせば横浜へ落ちずに東京へ落ちる可能性の方が高くなるわけです。

例え空中で爆発したとしても、飛行機の持っていた速度は、そのまま破片に引き継がれるわけですから、爆発地点の真下に落ちることはないでしょうね。

また、飛行機のパイロットは機体にトラブルが起こった場合で、飛行場への着陸が不可能だと悟ると、少しでも被害の少ない地点への不時着を試みます。

下に人の住んでいない地域で、それでいて救助が早く期待できる地点。例えば広い砂浜だとか、陸地に近い浅瀬だとか・・・間違っても東京のど真ん中に下りようとは考えませんね。

1985年に単独機事故では世界最悪の惨事となった日航ジャンボ機の墜落事故では、飛行中に機体の整備不良から尾翼が吹き飛び制御不能になったそうですが、亡くなった機長は、制御不能になった機体を30分にも渡って空中に保持し、群馬県の御巣鷹山に不時着を試みて墜落しています。

世界最大級の惨事でありながら4人の生存者があったのはひとえにこのパイロットの技量による物でしょう。

そうした意味からも、人の住んでいるところに飛行機が落ちる可能性はないわけではありませんが、交通事故などに比べるとずっと被害に遭う確率の低い物です。

お礼

westpointさん、ご回答をありがとうございました。
お礼が遅くなり、失礼を致しました。

結局、どこでも危険性の無いところは無いという事になると思いますが、例え高度が高くても、せめて大都市の上空は飛行して欲しくないなぁと思えます。
決して、地方なら良い・・・という訳ではありませんが、見晴らしの良い所へ行ってビルの立ち並ぶ東京という街を眺めると、そう思えるんです。

御巣鷹山の事故は、「何故、海に墜落しなかったのだ」という無知な人々の意見もあったようですが、確かにwestpointさんのおっしゃるパイロットの技量だったのでしょうね。誰が考えても、当初からどうしようもない事がわかっていたのに、機長は、本当に最後の最後になって「もうだめかもしれないな」と言っていましたよね。あれから、もう１７年でしょうか？
もう一度、事故を見直してみたい思います。

回答No.5

SCNK

ＳＣＮＫの補足です。
ジェット機とプロペラ機で違うというのは本質的なことではないかもしれません。
ただし、本来飛行速度が違うわけですから、傾向は生じます。勿論これは機体がそのままの状態で墜落する場合を言っています。
滑空比ですが、主翼が細長い程、それから空気抵抗が少ないほど大きくなる値です。つまり滑空比とは揚抗比の逆数なのですが、一般的に長距離を飛ぶ航空機、あるいは高高度を飛ぶ航空機ほど大きくなります。まあ現代では長距離を飛ぶ飛行機はたいがいジェット機ですから滑空比は大きくなるのかもしれません。
それとジェット機の方が一般的にローリングの安定性が強いかもしれません。それは後退翼のせいです。まあ上反角との兼ね合いなのですが。
寧ろジェット機とプロペラ機（ターボプロップを除く）は墜落の原因となる部分に違いがあるかもしれません。それはケロシンを燃料とするジェット機は燃料タンクが爆発する可能性があるということです。ガソリンを燃料とするレシプロのプロペラ機では爆発はしません。仮に別の原因でタンクが壊れたときに燃えながら落ちるだけです。これは燃料の蒸気圧の違いによるものです。

お礼

SCNKさん、再度のご回答をありがとうございました。

ケロシンとレシプロの件は、大変勉強になりました。
ご回答文を拝見していて、映画「イングリッシュ・ペイシェント」を思い出しました。砂漠に双発機（？）が墜落するのですが、爆発はせず、ヒロインは負傷だけするんです。
何となくプロペラ機の方が、あらゆる面で「無理」が少ないような気がします。

でも、ジェット機であろうが、プロペラ機であろうが、地上の人間には、脅威ですが。

回答No.4

kelly33

墜落といっても、現象が幾つがある。
空中分解せず、そのまま落ちた場合と空中分解して落ちた場合がある。
分解せず落ちた場合、重力＋速度、慣性で真下に落ちることはない。
空中分解した場合は下の例を参考すれば分かり安いかもしれない。
先月台湾の中華航空が台湾西側海域に墜落しました、機体は台湾中部陸地からおよそ１００Ｋｍのところに発見されたが、軽いもの、座席の発泡スチロールや、機内雑誌、搭乗券などがなんと台湾本土まで風に乗って空から降って来た。
ですので、空中分解の場合、落下物の重量、高度、速度、風向などで広範囲にばら撒くになる。

お礼

kelly33さん、お礼が遅くなりましたが、ご回答をありがとうございました。

仮に、爆発物による空中分解の場合、更に爆発の衝撃度が加わる訳ですよね？
中華航空機の事故の件は、初めて知りました。「100kmの差」ですか。
凄い事ですね。

回答No.3

SCNK

機体が破壊されているかどうかで異なります。機体が正常で安定が保たれている場合は、揚力を発生していますから、理論的にはその機体の滑空比で降下することになります。したがって垂直距離に対して比率を掛けた距離になるでしょう。
機体がばらばらになった場合、空気抵抗によって急激に減速しますから、それほど距離は進まないでしょう。ただしエンジンなどは壊れにくいので、多少は移動距離が大きくなります。
問題は機体の一部が破損した場合です。主翼が破損すれば揚力を失ってばらばらの時と似たような状況になるでしょう。尾翼の場合、程度によりますが、特に水平尾翼の場合は垂直に近い降下になると考えられます。
垂直尾翼の場合はヨーの安定性に対してローリングの安定性が強くなりすぎて、ダッチロールという不安定な状態になります。この場合進路は安定せずどこに墜落するかは予測は困難になるでしょう。
距離と時間の問題は、どのような塊で落下するかにより空気抵抗もかなり違いますから単純には回答できません。
いずれにせよどこにおいても落下する可能性はあるわけです。

お礼

SCNKさん、お礼が遅くなりましたが、ご回答をありがとうございました。

ジェット機と、プロペラ機では、墜落の仕方が違うと聞いた事がありますが、それが、おっしゃる「滑空比」なのでしょうか？
地上でのダメージに主眼を置いた場合、おっしゃる条件が、全て加算されて衝撃度になる訳ですよね？
どこにいてもそれに見舞われる可能性があるというのは、本当に恐ろしい事です。

回答No.2

k-family

仮に真空だと考えます。
また飛行機の速度を５４０Ｋｍ／ｈ（１５０ｍ／秒）、高度１００００ｍ、重力加速度ｇ＝１０ｍ／秒・秒とします。

落下時間をｔ秒とするとｔ秒間に落ちる距離が１００００ｍなので
１００００＝（１／２）＊ｇ＊ｔ＊ｔ　　（１）

この間に１５０＊ｔｍ　　（２）
移動しています。

１式よりｔ≒７０秒
２に代入すると
移動距離は１５０＊７０≒１００００ｍ
です。

ということで、真空中なら７０秒かかって１０Ｋｍ彼方へ落下と言うことです。
実際は空気があるのでもっと手前になりますね(a)。飛行機の形は複雑なので空気抵抗が大きく、ずっと手前と言うことになりますが(b)、飛行状態で急にエンジン停止なら滑空するので逆にずっと彼方になります(c)。
空中分解したときはこの数字(a)に近くなると思います。

お礼

k-familyさん、お礼が遅くなりましたが、ご回答をありがとうございました。

数式の苦手なわたしにとって、k-familyさんは、もはや専門家の域です。
それにしても、仮定からも、そのスピードが実感としてわかり、それゆえに、墜落した際の、ものすごい破壊力が容易に想像できます。

そして、人間って、知らないうちに凄い条件の乗り物に乗っているんですね？