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墜落直前に飛行機を包むエアバッグ構想 AI制御で衝撃60%超軽減へ

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(著)

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Image credit:The James Dyson Award
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 飛行機が墜落する直前に機体全体を外部エアバッグで包み込み、衝撃を大幅に減らすという新しい安全システムが考案されている。

 ドバイの大学に通う学生チームが開発を進める「プロジェクト・リバース」は、AIが高度や速度、エンジンの状態などを監視し、危険が避けられないと判断すると、わずか2秒で外部エアバッグを展開する。

 現在は小型試作機とコンピュータシミュレーションの段階だが、衝撃を60%以上減らす結果が得られている。

 この構想は、世界の若い発明家が社会の課題解決を競う国際コンペ「ジェームズ・ダイソン・アワード2025」にもエントリーされている。

飛行機の危険をAIが検知し、外部エアバッグを自動展開

 このシステムは、飛行機が安全に着陸できないと予測された場合に作動する。

 AIはセンサーから集めた高度、速度、進行方向、エンジンの状態、機体の揺れ、外気温などの情報を常に監視している。

 危険が迫っていて高度が3,000フィート(約914m)未満になると、自動的に外部エアバッグを展開する。パイロットが状況を見て手動で停止することもできる。

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  Image credit:Eshel Wasim and Dharsan Srinivasan via The James Dyson Award

外部エアバッグと推進装置で衝撃を軽減

 エアバッグは機体の前方、底部、後方に取り付けられ、わずか2秒で膨らむ高速展開型だ。素材にはケブラー(Kevlar)やザイロン(Zylon)といった強くて軽い繊維を使用する。

 ケブラーは防弾チョッキにも使われ、鋼鉄の約5倍の強度を持つ。ザイロンはさらに強度が高いが紫外線に弱い性質がある。

 これらを多層構造にして衝撃を効率よく吸収し、機体や乗員の被害を抑えてくれる。

 エンジンが動いている場合は逆推力を使い、停止している場合はガススラスター(小型ロケットのような装置)で速度を落とし、着陸の安定性を高める。

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  Image credit:Eshel Wasim and Dharsan Srinivasan via The James Dyson Award

救助活動を支援する位置発信装置と機体色

 墜落後の救助を迅速に行うため、機体の外装は目立つオレンジ色に塗装される。

 さらに赤外線ビーコン(暗闇や悪天候でも位置を知らせる装置)、GPS機器、発光灯を搭載し、救助隊が遠くからでも墜落地点を特定しやすくする。こうした工夫で救助までの時間を短縮できる可能性がある。

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  Image credit:Eshel Wasim and Dharsan Srinivasan via The James Dyson Award

試作段階を経て、国際発明コンペにエントリー

 現在はセンサー、二酸化炭素カートリッジ、マイクロコントローラーを組み込んだ小型試作機で検証を行っている。

 コンピュータシミュレーションでは衝撃を60%以上軽減する結果が得られており、今後は航空機メーカーや研究施設と協力して実物大モデルで風洞試験や衝突試験を行う予定だ。

 この構想は、世界30カ国以上で行われる国際発明コンペ「ジェームズ・ダイソン・アワード2025」にエントリーしている。

 同アワードは社会の課題解決を目的とした革新的な発明を競うもので、各国予選を勝ち抜いた作品が国際審査に進む。

 国際部門で優勝した場合には賞金として約30,000ポンド(約550万円)が授与され、さらにメディア露出や製品化支援も受けられる。これらの支援は、構想を実用化へ近づける大きな一歩となる可能性がある。 

References: project rebirth proposes AI airplane crash survival system with inflating external airbags / project rebirth proposes AI airplane crash survival system with inflating external airbags

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この記事へのコメント 52件

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    1. 「卵飛行機」というプラモデルがあったなと思ってググってみたら、
      今も「たまごひこーき」シリーズが続いていた。

      • +10
  1. エアバッグが発火して炎に包まれるということはないんだろうか

    • +34
  2. 飛行機が寒くてダウン着込んでるみたいでなんかかわいい

    • +37
  3. 機体重量増える分客乗せられない(結果運賃増)からあまり現実的じゃない気が
    富裕層向けの専用機体を特別に作るならまああり?

    • +24
    1. あくまでも単純計算だけど、現在の20倍から50倍運賃アップし
      到着時間も遅く、重量の重さで現在ある滑走路で成田空港A滑走路の
      4000メートルの10倍必須
      更にメンテ費用も時間も長くなり金もかかる
      航空会社やお客もデメリットしかないという誰も得しないし無理

      • -23
    2. そもそも現代の旅客機って、「満席率」はともかく
      機体の収容可能数を増やすことは そこまで追求していない気が。

      昔のジャンボ(B-747)みたいな単路線にやたら乗客を詰め込む系より、
      行き先を細かく分けて中型機くらいを保有する傾向のほうが強くない?

      • +6
    3. このイラスト通りのものを実現しようとしたら物凄い重量増になりそうだよね
      重量が増えれば飛ぶのに必要な速度も増えるわけで、速度が速くなれば事故時の衝撃も増える…
      他にも脱出の妨げになるとかギアに巻き込まれそうとか問題点は多いけど、ぶっちゃけコンペでは今までにない発想で目立ってなんぼ
      揚力で空を飛ぶという発想自体が昔は奇想天外だった事を考えれば
      このアイディアの中のほんの一部でも安全で実用的なところまで持っていければ大成功よ

      • +9
    4. そこら辺はエンジンの技術的な進歩も織り込み済みだと思う
      いまはエンジン出力が上がり、大型機で且つエコロジー側にふってもエンジン二発で飛べるようになっている
      でも、だからといってエンジンを一発にするのは助長性・安全性の問題でNG。あまりよろしくはない
      ではエンジンをさらに小型化してさらにエコロジー側に振り切った飛行機を製造するのか
      それとも余剰出力と考えて安全システム搭載する方がいいのかを考えた末に、
      墜ちたら絶望的な事故になる現状よりも、少しでも生存率を上げる安全システムを組み込んだ方がいいという流れになっているのだと思います

      • +2
    5. パラシュートを人数分用意する方がまだ現実的な気がするよね

      • -10
      1. パラシュートが積まれていない理由を検索すれば、いかに非現実的なことが分かるよ
        そしてこのエアバッグもね

        • +10
        1. ちゃんと検索したけど理由が予想範囲内だった
          記事の構想よりはパラシュート人数分用意する方がまだ現実的な気がするよやっぱり
          今ドローンあるし機械制御も発達してるし

          • -2
          1. なぜ「みんなにパラシュート」が非現実化と言うと現行機体であるボーイング787やエアバスA350では200~300人もの人が搭乗できるからです
            パラシュートを用意しても墜落しつつある機体からその人数を安全に脱出させるのは不可能だし、そもそもそんな余裕があるなら大人しく空港に着陸できるからですね

            • +5
    6. 重量増やコスト増で見送られてる安全装置って実際あるからね
      123便やDC10初期型みたいな油圧全ロストでも、エンジン制御だけで飛んで着陸できるシステムが代表的

      • 評価
  4. 専門家じゃなくても突っ込みたくなるような内容だけど、たとえ設計どおりに安全に作動するとしても、座席にすらエアバッグをつけていない現状で採用されるとは思えない。
    Aiが判断する安全に着陸できない状況っていうのもよくわからないし(判断できるパイロット達が全員気絶しているとか?)、機体の金属でもひしゃげるのに丈夫な繊維なら耐えれれるのか?とか、エアバッグがどのタイミングで誤作動してもパイロットは通常の着陸をさせることができるのかとか疑問が溢れてくる。機体用の専用パラシュートですら標準装備でないのに。
    小型試作機と本物は質量もスピードも桁違いなのに衝撃を6割も減らすってのも怪しく感じてしまう。
    国際発明コンペに「エントリー」しただけじゃ意味ないよね。

    • 評価
    1. 全座席にそれぞれエアバッグ付けるよりは機体に1つの方が誤作動の確率は減ると思うし、エントリーするだけじゃ意味ないっていうのは何故?
      まだ指摘や批判は当然あってしかるべきアイデアの段階で、それらを全部論破できるようになるまでそもそも世に出してはいけないみたいに考えてる人なのかな?

      • +7
      1. 勘弁してくれ。君がどんな夢想を抱こうが勝手だが、非現実的な発想を理解できずに可能性を盾に噛みついてくるのはどうかと思う。具体的に反論してくるなら分かるんだけど。仮に全座席にエアバッグを装備するならフェイルセーフを用意するとは思う。ちなみに小型機のエアバッグは推奨されているみたいだけど。
        エントリーするだけなのにどこに意味があるんだ?聞く前にすることの意義を語ればいいじゃん。面倒くさがって人に質問する前にさ。
        このアイデアが実現可能だと思うなら、君が研究を後援すればいいだけの話。発表した段階で批評の対象になるって事を理解できないのは恥ずかしくないの?
        標準装備になったら謝罪に伺うと約束するけど、実現するかな?意見を見る限り、君は職場で改善に関わったことないでしょ。色んな意見にさらされることが大切なのに全く理解していない。

        • -31
  5. 真面目な話このエアバックが機能して有効な墜落ってどれぐらいあるんだろう?
    この絵だと地面と機体とが平行でないと効果が見られないから機首から墜落とかだと期待はできない感はある

    • +6
    1. 頭から真っ逆さまに突っ込むような事故は
      もうどう対策しても助かりようがないでしょ。

      たいていの墜落事故は墜落といっても直前までパイロットがなんとか姿勢を制御していて、
      それでも着陸を強行しなきゃならないみたいな事態の結果として起こる。
      そういう時に比較的安全に胴体着陸ができる選択肢があるってのはかなり大きい。

      • +3
      1. >直前までパイロットがなんとか姿勢を制御していて
        メーデー見てると重大事故って直前まで気付かないのが多い

        • +3
  6. 故障個所を限定して発想してる気がする
    翼を全て落としてパラシュート開いた方が良いんじゃないか?
    落とした翼での被害があるかもだが

    • 評価
  7. 中身がシェイクされる事は想定してんのかなぁ
    体が座席に固定されてようが頸椎とか耐えられんと思うんだが

    • -2
  8. 正面、ポンデライオン型でたのむw (安全性能が担保されるなら)

    • +4
  9. 海に緊急不時着した時の浮き輪にもなりそう。

    • +9
  10. 最大の問題点は、このサイズをどうやって膨らませるかだよなぁ
    それと別途搭載するスラスターの重量をどうするか

    • +5
  11. 外側は無理では?墜落直前に開くとしても少しでも早かったり誤動作したら間違いなく墜落する。何より重量問題、大幅な改修、間違いなくこの装置が原因の墜落事故が起きる。

    各座席にエアバッグつけるなら誤動作しても重大な結果にはならないと思うんだけど。

    • 評価
  12. 本当に安全性が上がるならぜひ実現してほしいけど、とんでもないコストになりそう。結局飛行機って車より事故少ないから、利益とコストの面で実装無理ってなりそうだなあ。

    • +2
  13. ロケットの着陸船とか実際にエアバッグが使われてるし、何なら飛行機の黎明期からクッションで軟着陸の着想はあったんだろうけどイラストを見せられるとバカバカしさが先行するw
    でもこういう発想から何かが生み出されるかもしれないな。

    • +9
  14. 科学先進国ではなかった国の学生さん達が一生懸命安全について考えたんだからあまりボロクソ言わずに大目にみてあげようよ

    しかし高高度飛行中に誤動作したらどうなるのか、とか考えちゃう

    • +1
  15. インフレータとバッグだけでキャビンが塞がっちゃいそうだな。乗客定員ゼロ。
    事故った時の死者数が二桁減らせそうなアイディアだ。

    • -1
  16. ロシアでは客室ブロックを分離してパラシュートで降下させるようなことを考えていたみたいだよ

    • +4
  17. 飛行機ごと安全に、をテーマとすると
    空中で大型、中型のドローンを何機か駆使して旅客機に有線して、問題の旅客機はエンジン止めてドローンで着陸とかの方が現実化できそう

    • -2
  18. むしろ非常に危険

    エアバックが膨らんだ瞬間に空気抵抗が変わって飛行機は飛べない
    飛行機は頭から墜落する

    • +5
  19. 乗客席自体がAIによる全自動の電動ウイングスーツみたいになり、墜落時には床か天井が開き安全な地帯まで自動誘導で脱出できるようにするのはどうかな。

    • -1
  20. AIを使うのなら旅客機のメンテナンスチェックや自律航行に採用して
    極力人間の介入を避けた方が、そもそもの事故を未然に防ぐことになると思うんだよね
    航空史に残る大事故って、整備不良やパイロットの状態が主な原因なので

    • 評価
  21. 機体が地面に叩きつけられるのは回避できても
    その前に失速して墜落しそうだな
    中の人間はどうなることやら

    • +5
  22. 新しい発想自体は奨励されるべきだが、はるかに小さい車ですら、車全体をエアバックで包むということはしないのは理由がある。
    一つは衝突のパターンが予測できないこと。事故はあらゆる衝突パターンがあり正面から衝突するとは限らない。ボルボは一時期外部エアバックを採用したが、これが理由でほぼ役に立たなかった。
    次に耐候性。エアバックは火薬や高圧ガスを使用するため、外気や強い日光に弱く、誤作動のリスクがあり、逆に事故の誘発の可能性が高い。
    次に誤作動のリスク。
    そして次が最も大きな理由だが、エアバックよりも事故の回避能力や対応能力がありより安全性・信頼性の高い技術がすでに存在しているため(衝突回避の急ブレーキやシャシーの耐衝撃性、内部エアバックなど)、外部エアバックを使う方が意味がなく、逆に技術的信頼が低いため「より危険である」と判断されたため。
    航空機においてはその傾向はより強まるだろう。

    • +9
  23. 時速500kmで地面に落ちて60%軽減されても人体は壊れる

    • +1
  24. 一番付けて欲しい格安航空はペイロード確保のために取り外すぞ

    • +1
  25. 完全に制御不能の状態で、数百メートル上空から真っ逆様に落ちるのなら絶対効果ないだろうけど。

    ギリギリ滑空しつつ、不時着の数秒前か数十秒前かに展開するなら効果あるのでは?つまり飛べないけど、ある程度はコントロールできてる状態ならばって話。

    • 評価
  26. 着陸体制に入ったのに車輪が出ない!なんて比較的プチな危機には役立つかな?
    でも煙が充満する等火災が発生しつつある時はどうなんだろう
    非常扉や脱出スライドの速やかな展開を邪魔しないようにするのは難しいと思う

    • +1
  27. すごい空気抵抗で速度がガクンと落ちると思うけど、そこまで考慮してAIで出力制御、機体制御までするって事なのかな。
    こういうのが必要な状況になった時点でいろいろ詰んでそうなんだけど。

    • +2
  28. やっぱりシートにパラシュートを内蔵して、自動で機体から放出、展開する仕組みを入れるべきだ

    • 評価
  29. メーデー見てると結局飛行機の安全を担保しているのはパイロット・整備士・管制官などあくまで人なんだなと実感する。
    仮にこのエアバッグが実現したとして、制御AIやエアバック自体が新たな事故の火種となりうるのではと懸念せざるを得ない。

    • +1

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