フライ・バイ・ワイヤ：デジタル操縦系統が旅客機からプライベートジェットへ
フライ・バイ・ワイヤ機では、パイロットの操作はケーブルではなくコンピューターに送られます。2007年にFalcon 7Xがこの考え方をプライベートジェットに持ち込み、いまでは新しい大型キャビン機の多くを特徴づける技術になっています。
従来の航空機では、操縦桿を動かすとケーブルやプッシュロッドが引かれ、多くの場合は油圧ブースターを介して、機体後方の操縦翼面へと力が伝わります。フライ・バイ・ワイヤ機では、パイロットの手の動きが電気信号として複数のコンピューターに送られ、翼面をどう動かすかはコンピューターが決めます。この考え方は戦闘機と旅客機から生まれました。そしてこの20年ほどで、新しい大型プライベートジェットを象徴する技術になりました。
どんな技術か
フライ・バイ・ワイヤのシステムは、主に3つの部分からなります。センサーがパイロットの操作と機体の動きを測定します。フライトコントロール・コンピューターは、1つが故障しても問題ないよう通常2重または3重に備えられ、必要な応答を計算します。そして電動または電気油圧式のアクチュエーターが、エルロン、エレベーター、ラダー、スポイラーを動かします。
パイロットと翼面の間にコンピューターが入るため、単に指示を伝える以上のことができます。最も重要な付加機能が飛行包絡線の保護です。パイロットがどれだけ強く操縦しても、ソフトウェアは機体を失速させたり、速度超過にしたり、過度に傾けたりしません。システムはいくつかの「則（ロー）」で動作します。ノーマル・ローには完全な保護が含まれます。センサーやコンピューターが故障すると、保護が少ないオルタネート・ローに移行し、最後の手段としてパイロットの指示をそのまま翼面に伝えるダイレクト・ローになります。
戦闘機から旅客機へ
コンコルドは1976年から、アナログ方式のフライ・バイ・ワイヤを採用していました。旅客機での大きな転機はAirbus A320です。1988年に就航し、デジタル式フライ・バイ・ワイヤと、操縦桿の代わりに小型のサイドスティックを備えた初の量産旅客機となりました。Boeingは1994年に初飛行した777でこの技術を採用しましたが、従来型の操縦輪を残し、パイロットが保護機能を上書きできるようにしました。この設計思想の違いは、いまも両社を分けています。
プライベートジェットも続く
Dassaultは、Falcon 7Xでフライ・バイ・ワイヤをビジネス航空に持ち込みました。2005年5月5日に初飛行し、2007年4月27日にEASAとFAAの認証を取得、同年6月に完全デジタル操縦系統を備えた初のプライベートジェットとして就航しました。Falcon 8X、Falcon 6X、そして新しいFalcon 10Xもこの方式を引き継いでいます。Dassaultによると、10Xには両エンジンに連動する「Smart Throttle」と、戦闘機Rafale由来の保護モードが加わります。
2012年9月7日にFAAの認証を受けたGulfstreamのG650は、2番目のフライ・バイ・ワイヤ式プライベートジェットでした。G500とG600はさらに進んで、アクティブ・コントロール・サイドスティックを採用しました。左右のスティックが電子的に連動し、それぞれのパイロットがもう一方の操作を手に感じ取れる仕組みです。2024年3月29日に認証されたG700、2025年4月に認証されたG800、そしてG400も同じ設計を採用しています。
Embraerはこの技術をひと回り小さなクラスに広げました。2014年10月21日にFAAの認証を受けたLegacy 500は、フライ・バイ・ワイヤと、床が平らで立って歩けるキャビンを備えた初の中型プライベートジェットです。2015年にLegacy 450が続き、2019年には両機がそれぞれPraetor 600とPraetor 500に発展しました。2018年9月28日にカナダ運輸省の認証を受けたBombardierのGlobal 7500は、現在Airbus A220と呼ばれる旅客機をもとにしたフライ・バイ・ワイヤ構成を採用し、乱気流の影響を抑えるアクティブ荷重軽減機能を備えています。Global 8000もこれを受け継いでいます。
旅客機のVIP版も、この技術をそのまま持ち込んでいます。ACJ318からACJ350までのすべてのAirbusコーポレートジェットと、Boeing BBJ 787はフライ・バイ・ワイヤです。737ベースのBBJは違います。
利点、限界、そしてこれから
フライ・バイ・ワイヤはケーブルや滑車をなくすことで重量を減らし、速度域全体で機体の操縦感覚を揃えることを可能にします。保護機能は、多くの航空安全研究で死亡事故の最大の分類とされる操縦不能のリスクを下げます。荷重軽減機能で乗客の乗り心地は滑らかになり、同じファミリーの機体で操縦ソフトウェアを共有できるため、機種間の移行訓練も短くなります。
一方でコストは高くつきます。ソフトウェアは最も厳しい基準で認証されなければならず、ハードウェアには多重のバックアップと独立した電源が必要で、小型で手頃なジェットでは開発費を回収するのが困難です。JetAtlasのカタログに、完全なフライ・バイ・ワイヤを採用した小型ジェットが一機もないのはそのためです。新しい大型キャビンの設計が登場するたびに、この技術は少しずつ広がっています。小型ジェットのクラスにまで届くかどうかは、コンピューターとアクチュエーターが安くなること、そして最初に認証費用を負担しようというメーカーが現れるかどうかにかかっています。