「胴体断面が四角いカックカク旅客機」なぜ存在？円形断面より激レアな理由とは

2021.10.05
種山雅夫（元航空科学博物館展示部長学芸員）

現代の多くの旅客機では、大小関係なく断面形状が円形となっているのが一般的です。ただ一方で、ごく少数ですが断面が四角くなっているものも存在します。なぜこのようなレア機が存在するのでしょうか。

「与圧装置」と胴体形状、どう関係？

　先述の通り、長い歴史をもつ与圧客室ですが、旅客の居住性と引き換えに、機体へ負担がかかります。高度1万mを飛行しているなか、客室は2000m相当まで与圧しているとすれば、機内と機外で高さにして8000m相当の圧力の差が生じます。この大きな力を常に客室の壁は受け続けることになるのです。

　そのため、この圧力差に胴体の構造で耐える必要があります。これを達成する胴体の構造が、円形の断面なのです。ちなみに、もし方形の胴体で与圧客室とした場合、構造的に必要な強度を確保するために補強が必要です。その結果、機体が重くなる、もしくは、パーツに重量を取られるぶん、ペイロード（運搬力）が減ってしまうことになります。

Large 20211005 01 — 与圧客室の走りとなった旅客機「ボーイング307」（画像：サンディエゴ航空宇宙博物館）。

　逆に言えば、セスナなどの軽飛行機や、高度数千メートルまでしか上昇しない「ドルニエ 228」「ショート 360」などでは、そもそも与圧装置を装備する必要がありません。与圧しなければ胴体に圧力差がかからないために、方形の断面でも問題がないということになります。また、製造コストや客室のキャパシティ面のほか、宅配便などの段ボールを搭載する貨物用の飛行機としても、方形の方が有利という側面も考えられるでしょう。

　また、与圧装置のない機体の場合、窓の縁のアールが必要なく角ばっていたり、窓の構造自体もシンプルになっていたりすることが多いです。そのため、客室窓からの景色は、与圧装置のない機体の方がクリアでしょう。

　ちなみにボーイング社のライバルメーカーであったダグラス社では、1947（昭和22）年に初飛行したレシプロ旅客機の傑作「DC-6」から与圧客室を採用しました。日本の国産ターボプロップ機YS-11では与圧装置を搭載しましたが、これは必要にかられてというよりは、旅客の乗り心地をよくするための目的だったそう。同機に携わっていた人に聞いたことがあるのですが、設計にあたり日本で最初の与圧対応の窓構造に苦心して、取り付けボルトの数が多いなど、窓の交換に苦労する旅客機だったそうです。

【了】

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