1999年10月25日、中部標準時の12時13分頃、 サンジェット航空のリアジェット35がサウスダコタ州に墜落し、 機長、副操縦士、および乗客4名の全員が死亡しました。

リアジェット35はビジネスジェットであり、双発ターボファンエンジンを装備し、8名を乗せることができます。 事故機は1976年に製造され、1999年1月にサンジェット航空が購入しました。

"NTSB-N47BA-slide0013 background" by NTSB - Wikimedia Commons.

事故機は東部標準時9時20分にフロリダ州オーランドを離陸し、 目的地をテキサス州ダラスとして飛行しており、当時の航空管制とパイロットの交信記録は以下の通りです： 9時21分46秒、女性副操縦士がジャクソンヒル管制に連絡し、「高度2900メートルを通過、4300メートルへ上昇中」。 9時21分51秒、管制は7000メートルへの上昇を許可し、クルーから確認を得ました。 9時23分16秒、管制はダラスへの直行を許可し、確認を得ました。 9時26分48秒、管制は周波数変更を指示し、確認を得ました。 9時27分10秒、副操縦士が管制に連絡し、「7000メートルへ上昇中」。 9時27分13秒、管制は11900メートルへの上昇を許可し、確認を得ました。 （この後、墜落まで同機との無線通信は完全に途絶えました。） 9時33分38秒、管制が周波数変更を呼びかけましたが、応答はありませんでした。 その後の4分30秒の間、管制は同機に対し5回連続して呼びかけましたが、いずれも応答はありませんでした。

コックピットまたは客室の加圧システムに故障が発生し、機内の気圧が高度3000メートル相当以下に低下すると、自動的に警報が作動します。 しかし、同機との管制交信記録には、機内高度警告音が録音されていません。 空気中の酸素量は気圧に比例することが知られています。例えば、高度1万メートルでは気圧は地上の4分の1しかありません。 機内を加圧せず酸素量が減少すれば、人は昏睡状態に陥り、苦痛なく死に至ることになります。 たとえ死ななかったとしても、損傷した脳機能が回復することはありません。

東部標準時10時52分、すなわち中部標準時9時52分、 フロリダ州北西部のエグリン空軍基地のF-16戦闘機が、レーダー誘導を受けて事故機へ向かいました。 この時のリアジェット35の高度は14900メートルでした。 中部標準時10時10分、F-16のパイロットが事故機に接近しました。 同機の外部に損傷の痕跡はなく、機体への着氷も発見されず、両エンジンは正常に稼働しており、操縦翼面は全く動いていませんでした。 客室の窓は暗く、内部を見ることはできませんでした。 コックピットの右側前部風防ガラスは内部が結露または着氷しているように見え、左側も同様に不透明で、薄い氷に覆われているようでした。 10時12分、その戦闘機は事故機を離れました。

11時13分、オクラホマ州空軍州兵の2機のF-16戦闘機がレーダー誘導を受けて事故機のもとへ飛びました。 ミネソタ管制への報告では、事故機内には誰も動いている影がなく、風防ガラスは暗く、着氷現象は見られないとのことでした。 11時33分、F-16のうち1機が事故機の前方に飛びましたが、同機は何の反応も示しませんでした。 11時39分、2機のF-16は事故機を離れました。

11時50分、ノースダコタ州空軍州兵の2機のF-16がレーダー誘導を受けて事故機のもとへ飛びました。 オクラホマ州空軍州兵の先ほどの2機のF-16も空中給油後に再び戻り、 合計4機の戦闘機が事故機の周囲を一緒に飛行しました。 11時57分、オクラホマ州戦闘機編隊の長機は、 コックピットの窓が氷に覆われているように見え、すべての操縦翼面が動いていないと報告しました。

12時10分41秒、事故機の飛行姿勢に変化が生じ始めました。 事後に回収されたコックピットボイスレコーダー（CVR）の分析によると、この時エンジン回転数の低下が始まり、 直後に失速警告音と自動操縦モードが解除された機械音が記録されていました。 また、同機のCVRに残された30分間の記録において、機内高度警告音（気圧高度が3000メートル以下になったことを意味する）は、 12時12分26秒まで鳴り続けていました。

12時11分01秒、地上の航空管制レーダーの記録によると、同機は右へ傾斜し始め、徐々に降下を始めました。 ノースダコタ州の1機のF-16は同機の西側の空域に留まり、給油機から戻ったもう1機は、降下を続ける事故機を追尾しました。

12時11分26秒、ノースダコタ州戦闘機編隊の長機が報告しました。 事故機は激しくロールし、制御を失ったように見える…、急降下しており、追尾を継続するため緊急降下を要請します。 オクラホマ州の戦闘機も、同機は間もなく墜落し、スパイラル状態で落下していると報告しました。

下図の緑色の線が計画された航空路、赤色の線が実際の航跡です。

"NTSB-N47BA-slide0046 image002" by NTSB - Wikimedia Commons.

ここまでが事故の記録であり、次にこの事故の原因分析を見てみましょう。

クルーと管制との最後の通信は9時27分18秒で、副操縦士が11900メートルへの上昇許可を確認しました。 この時の飛行高度は7070メートルでした。 事後の調査によると、副操縦士の声に異常はなく、酸素マスクを装着していた形跡もありませんでした。 9時33分38秒、機体が反応しなくなりましたが、この時の高度は11100メートルでした。 その後、同機は計画された巡航高度11900メートルを超えてさらに上昇し、14900メートルに達しました。 したがって、9時27分18秒から9時33分38秒までの6分20秒の間に、 パイロットが機体を操縦する能力を失わせるような異常が発生したことが確認できます。 前述のCVRの警告音から、フライトの初期段階ですでに機内の減圧が始まっていたことが分かるため、 パイロットが能力を失った唯一の原因は機内減圧であり、クルーが酸素吸入を行っていなかったと推測されます。

機体の残骸から空調システムの流量調整弁が回収されましたが、弁が閉じた状態にあることが発見されました。 この弁は加圧と暖房の流量を制御するものであるため、閉じた状態ではコックピットと客室内で急激な減圧が発生したと予測されます。 もし弁が開いていれば、暖かい空気が機内に送られるはずです。 したがって、戦闘機のパイロットが発見したコックピットのガラスの結氷現象も説明がつきます。

流量調整弁が閉じた原因にはいくつかの可能性があります。 一つは機械的な故障、例えば圧力測定装置や弁の動作装置の故障です。 もう一つは、パイロットが離陸前に「Cabin Air」スイッチを「NORM（通常）」に入れず、「OFF」のままにしていた（忘れていた）という可能性です。 しかし、機内気圧高度が3000メートルを下回ると警報システムが作動し、4300メートルを超えると酸素マスクが自動的に落下するため、 事故調査報告書ではこの可能性は比較的小さいと考えています。 その他の可能性として、飛行中にパイロットが「Cabin Air」スイッチを誤って切ってしまったケースです。

なぜクルーは酸素を吸入しなかったのか、調査報告書では、酸素マスクを使用する前にすでにクルーが低酸素症に陥っていた可能性があると考えています。 可能性として、例えば機体に亀裂が生じた場合、徐々に減圧する場合と急激に減圧する場合の2つが考えられます。 高度9000メートルで急激な減圧が発生した場合、緊急で酸素を吸入しなければ、8秒後に人の認知機能に障害が発生し、複雑な機体操縦を行うことは不可能になります。 徐々に減圧が発生した場合、警報から30秒後には人の認知能力と操縦能力が低下し始めます。

しかし、後の事故シミュレーションにおいて、クイック・リファレンス・ハンドブック（QRH）に記載された内容が事故を引き起こした可能性のあることが判明しました。 なぜなら、QRHでは減圧時の対応手順において、まず流量調整弁の状態を確認することが求められ（4行にも及ぶ複雑な説明が含まれているとされています）、 その後で初めて酸素マスクを装着するようになっているからです。 低酸素症状に陥った時、パイロットはすでに認知能力が低下した状態にあり、 QRHの難解な説明を読むことに時間を費やしてしまい、 緊急に酸素を吸入する最後のタイミングを逃してしまったと考えられます。

しかし、真の事故原因については、調査報告書の中でこれ以上の証拠は見つからず、解明されることはありませんでした。

参考文献 1 http://en.wikipedia.org/wiki/1999_South_Dakota_Learjet_crash 2 まさかの墜落