ボーイング737 Maxのソフトウェア改修と、欧米各規制当局の承認までのあれこれ

The Air Currentというサイトに、現在飛行停止中のボーイング737 Maxの飛行再開に向けての承認プロセスについての記事がありました。

Boeing’s 737 Max software done, but regulators plot more changes after jet’s return

ボーイングとFAAは今月末までに正式な承認に向けた手続きを始めるが、合衆国以外 (ヨーロッパ、カナダ、中国、ブラジル) の規制当局との調整については不透明なまま。
それらをクリアにするための、欧州当局(EASA)が要求するAoAセンサーの数の問題、代替としての合成対気速度の使用などについて解説されています。

以下、勝手に訳してみました。

ボーイング社の737 Maxのソフトウェアは改修が完了したが、規制当局は同機の復帰後にさらなる変更を目論んでいる

ボーイング社、規制当局、そして航空会社は楽観視するには慎重になっているが、737 Maxの飛行禁止の結論は現実的になってきており、ついにそれが視野に入ってきた。これによって、早ければ9月頃には同機の飛行が再開されることになる。規制当局の懸念を払拭するために、以前、開発の初期段階で却下されたMaxへのシステムの追加も含む、機体の長期的な安全性の向上を計画が、全て同時に行われる。

再認証への明確な道筋が見えてきたとはいえ、このプロセスに近い筋では、このボーイング機が2度の墜落事故で346人が死亡した後の、2019年3月に飛行停止になった後、再運航のためにボーイング機を再承認するための多国籍プロセスを延長する可能性のある落とし穴がまだあることに警戒している。

737 Maxの再認証と再参入に近い2人の業界関係者は、6月下旬に認証試験飛行が可能であるが、5月に計画されていたものを含む他の要点がまだ実施されていないと警告している。ロイターとブルームバーグ・ニュースの2紙は、ボーイング社と連邦航空局(FAA)が今月末までに正式な認証手続きに入るう可能性があると6月11日に報じている。

この飛行が完了すれば、FAAやその他の規制当局は、737 Maxの飛行に必要な最終的な訓練要件を決定するための、合同運用評価委員会(JOEB)の審査を始めることが可能になる。

スティーブ・ディクソンFAA長官は、同機の運用復帰に向けた2月の最終段階をThe Air Currentに概要を説明した。日程は未定のままのJOEBに先立ち、ボーイング社は今週初め、パイロットの訓練変更案の概要をまとめたオペレーターズメモを、737 Maxを運用する航空会社に送付し、同機の配線を変更するための業務公告を掲載した。

ここで重要なのは、Maxのフライトコントロールの改訂版を開発したボーイング社とコリンズエアロスペース社が、この2週間でソフトウェアパッケージの改訂を完了したことだ。両社はソフトウェアの更なる変更に取り組まざるを得ず、その中には、同機の水平尾翼が適切に設定されていないことを示す操縦席の計器を誤動作させていたセンサーの公差の調整なども含まれていた。ある業界関係者によると、2018年10月のライオンエア610便と、2019年3月のエチオピア航空302便の墜落事故以来、20ヶ月以上に長期化した再開発の『細部の総仕上げ』の最終段階に入っているという。

この開発が完了すれば、ボーイング社と規制当局は、新しいソフトウェアの最終的な機能を検証するために、以前のエンジニアリング・シミュレータ・テストをやり直さなければならなくなる。1301/1309試験と呼ばれるこの試験は、連邦航空規則のサブセクションを示すもので、同社の737 Max 7試験機で認証試験飛行の前に実施する必要がある。

更に、まだ続いているCOVID-19の渡航制限が、ヨーロッパ、カナダ、中国、ブラジルの国際的な規制当局の調整にどのような影響を与えるかは不透明なままである。

ボーイング社は声明の中で「FAAや他の世界的な規制当局と緊密に連携して、Maxの飛行禁止解除に向けたプロセスを進めていく。我々のチームは、ソフトウェアの検証と、認証飛行に先立って必要な技術文書を完成させることに重点を置いている」と述べている。

FAAの報道官はコメントを拒否した。

欧州での調整

最終的な承認の足かせとなっている大きな要因の一つは、ボーイング社の変更について欧州連合航空安全局（EASA）の承認を得ることだ。FAAは米国の航空機設計を認証する決定者であり、一方的に進めることができるが、FAAのボーイングへの最終的な許可も欧州の規制当局との連携・合意のもとに行われている。Maxの飛行停止は、航空機認証の世界的なシステムを崩壊させる恐れがあったが、737 Maxの再認証プロセスが長引いたことで、EASAはFAAとより緊密な連携をとるようになった。

EASAは737 Maxとその新しいソフトウェアについて独自の統合システム安全分析(ISSA)を実施しており、エアバス機を対象とした規制テンプレートを、ボーイング機にも効果的に適用している。ある業界関係者は、FAAとボーイング社の両者が、Maxに適用されるISSAプロセスが「うまく機能しない」だろうと、「相当憂慮している」と述べている。

欧州の規制当局は現在、FAAに承認を与える前にISSAを完了することを要求している。当局者の一人によれば、ボーイング社が修正したソフトウェアを完全に検証するには、それを飛行中の認証のために試験機に搭載する前に、ISSAが完了するかどうかにかかっているという。

この緊張感は、ボーイング社とエアバス社の航空機の飛行制御を支えている深い哲学的相違に起因していると、2人の当局者は述べている。フライ・バイ・ワイヤとサイドスティックによって制御されているエアバス機は、1980年代にA320が登場して以来、3つのAoA (Angle of Attack: 迎角)センサーを頼りに、航空機の正確な大気データを検証してきた。ボーイング社の737 Maxは、(スポイラーを除いて)フライ・バイ・ワイヤ設計ではなく、機械的に駆動しているフライトコントロールシステム上で、大気データのための2つのセンサーを交互に駆動してきた。

2つの衝突事故の中心にある新しい操縦特性増強システム(MCAS)ソフトウェアは、Maxの2つのAoAセンサーの両方からのデータを一致させることに依存するように再設計されている。2018年10月と2019年3月に発生した737 Maxの墜落事故では、1つのAoAセンサーの誤作動による機体の失速表示により、MCASが誤作動を繰り返し、最終的に乗務員が機体を制御不能に陥った原因になっていた。

EASAのパトリック・カイ事務局長は9月に欧州議会に対し、ボーイング社が計画している飛行制御の改善は「迎角の完全性の問題に対する適切な対応」を引き出すものではなかった <リンク先はPDF> と語っている。

最終的にボーイングの設計認証を担当しているのは米国であり、欧州は「できるだけ軽く踏ん張らなければならない領域で、重く踏ん張っている」と業界関係者は語っている。FAAとボーイングは「3つ以下の[AoAセンサー]が受け入れられるとヨーロッパ人を納得させるつもりはない」とし、目標はAoA問題に対する「受け入れ可能な解決策を見つける」ことにあると関係者は付け加えた。

しかしISSAの過程で、その解決策が明らかになった。EASAの航空機に対する要求事項は、737 Maxが運行に復帰した後、追加の開発作業を生み出すことになるだろう。具体的には、ボーイング、FAA、EASAの3者は、飛行管制コンピュータへデータを追加するソースとして、合成対気速度、またはそれに相当するシステムをMaxに実装することに合意したと、この変更に詳しい関係者は述べている。業界関係者によると、このシステムを後にMaxに追加することを約束することで、最終的には欧州の規制当局がボーイング社の運用復帰を目前に控えた計画を承認することができるようになるという。

米議会の調査員が昨年発表した電子メールによると、ボーイング社は2013年、737 Maxへの合成対気速度システムの導入提案を開発初期段階で却下していたという。このシステムを航空機に標準で導入することはコストがかかり、「737ネクストジェネレーションの乗員がMaxの資格を取得するためのシミュレーター訓練を必要としないというプログラム指令を危うくする可能性が高い」と、ボーイング737の技術パイロットが2013年2月に書いている。ボーイング社は現在Max機に搭乗するすべての737パイロットにシミュレーター訓練を推奨している。

787で初めて実用化された合成対気速度は、様々なセンサーデータを収集することで、信頼性の低いことが分かっている乗員への情報を表示しないようにし、失速防止を向上させている。

この計画に精通している関係者の一人は、新しい合成対気速度の変更の実用化に「数年」かかる可能性があると述べたが、規制当局は「可能であれば早期に行動を望んでいる」と述べている。

業界関係者の一人は、EASAの要求事項に最終的に適合させるためには、航空機用の第3の機械式AoAセンサーの追加が含まれている可能性があると示唆している。