地球上空を何千フィートも飛んでいる飛行機を想像してみてほしい。そこでは間違いなく、さまざまな条件に直面するだろう。もしその瞬間に重要なシステムが故障したら？飛行機は間違いなく墜落し、深刻な人命被害を引き起こすだろう。そこでRTCA DO-160試験規格が登場する。この試験規格は、あらゆる環境条件下での飛行機の安全性を保証するものである。
RTCA DO-160がなければ、飛行機は重大な故障や重大な安全上の危険に直面する可能性がある。そのため、軍用機であれ民間機であれ、RTCA DO-160試験シリーズを受けなければならない。しかし、この試験規格はどのように機能するのでしょうか？どのように試験を行うのか？この詳細なガイドで、すべての疑問に対する答えを見つけましょう。
RTCA DO-160試験規格の概要
RTCA DO-160は、いくつかの試験を含む試験規格である。これらの試験は、さまざまな航空機部品の信頼性と耐久性をチェックするものである。航空無線技術委員会（RTCA）は1975年にこの規格を発表した。RTCAは米国を拠点とする組織で、航空に関する安全基準を定めている。当初、この規格にはいくつかのテストが含まれていた。
しかし、時代とともにいくつかの変更が加えられ、先進技術を用いたテストが追加された。現在、RTCA DO-160Gは2010年に更新された最新版である。このバージョンは、試験手順と装置について、より正確なガイドラインを提供しています。RTCA DO-160試験を実施するために、メーカーはさまざまなコンポーネントを実環境にさらします。
例えば、飛行機は高高度を飛行する。そのため、部品は低圧条件が適用されるチャンバー内に保管される。その部品が低圧状態に耐えられれば、それは信頼できるものである。成功すると、メーカーは航空当局（FAA、EASAなど）に認可を申請する。これらの当局が証明書を提供することで、そのコンポーネントを合法的に取り付けることができる。
部品が劣化した場合、その部品は安全でないと宣言され、再製造に回される。航空業界は、この規格に準拠していない部品を合法的に取り付けることはできません。覚えておいてほしいのは、各試験は特定の部品に固有のものだということだ。それは、コンポーネントの機能と取り付けが必要な場所によって異なります。
DO-160試験の主なカテゴリー
RTCA DO-160は単なる単一のテストではなく、航空部品にとっての戦場である。多くの試験が含まれます。過酷な試験条件の中で、耐久性のある部品だけが生き残るのです。それでは、DO-160試験の主なカテゴリーを探ってみましょう。
1- 温度および高度テスト
ご存知のように、飛行機はさまざまな地域を飛ぶ。暑い砂漠を通過することもある。しかし、極地では氷のような寒さに直面することもある。高度が高くなると気圧が低くなり、飛行機のいくつかの部品に影響を及ぼす。したがって、これらの条件はすべて、温度と高度のテストを通じて事前にチェックされる。しかし、このテストはどのように行われるのだろうか？
温度試験には、"温度試験器 "と呼ばれる専用のチャンバーが使用される。 サーマルチャンバー が使用される。このチャンバーには低温と高温の条件が含まれている。バッテリーや電源システムなどの航空機部品は、このチャンバーの下に置かれる。オペレーターはまず70℃以上の温度をかける。この状態でバッテリーの膨張や劣化を分析する。
その後、部品は-55℃に移される。ここで収縮と脆性をチェックする。このテストに合格した電池は、真空チャンバーに入れられる。このチャンバーでは、高地と同じような低圧が発生する。このテストでは、感圧故障、膨張、安定性をチェックする。故障が起こらなければ、信頼できると報告される。
2- 湿度テスト
飛行機の金属部品、コネクター、シール、ガスケットは最も腐食しやすい。湿気や水分は腐食を引き起こし、構造的な完全性を弱めます。だから 湿度試験 は、これらの部品の耐食性を検査します。この試験中、機器は95%湿度を含む環境チャンバーに置かれます。
部品は数時間から数日間放置される。時間の経過とともに、作業者は温度を低温から高温に、あるいはその逆に変化させる。この過程で水分が凝縮し、表面に蓄積する。凝縮した水分はショートや故障の原因となる。一定の時間が経過すると、ひび割れ、さび、腐食の影響をチェックする。
3- 衝撃・振動試験
飛行機は離着陸時に突然の衝撃や振動にさらされることが多い。この試験は、さまざまなギア部品やエンジンがそれらの衝撃に耐えられることを保証するものだ。では、この試験では何をするのか？振動試験台と呼ばれる高周波振動を発生させる機械があります。この振動が部品を一定時間揺らし続ける。
振動は、ファスナーやネジがそのままか、緩んでいるかをチェックする。振動を与えた後、作業者は急激に強い衝撃を与える。この衝撃で硬度や耐傷性を確認する。この工程はときどき続き、折れ、傷、曲がりなどを調べる。エンジンの他にも、何百もの小さな部品が振動試験を受けます。
4- 砂と粉塵のテスト
砂の粒子は小さな要因に見えるが、飛行機の部品に大きな影響を与える。これらの粒子は、可動部品、電子システム、冷却チャンネルなどにダメージを与える。そのため、このテストではこれらの部品の適切な性能を分析します。砂塵試験は3つのステップで行われる。まず、密閉された試験室を使用し、低速で微細な砂塵を吹き付ける。
その粒子が冷却水路に入るかどうかをチェックする。その後、より粗い砂粒子が高速で吹き付けられる。これらの粒子が部品の耐摩耗性をチェックする。最後に、オペレーターは試験部品を数時間砂にさらしたままにする。砂粒子の蓄積と部品の性能をチェックする。
5- 防水性
防水性は、飛行機のいくつかの重要な部品にとって不可欠である。それらの部品には、スクリーン、アビオニクス、電気部品などが含まれる。小さな水滴がショートのような重大な危険をもたらすこともある。そのため、電子部品にはさまざまな角度から水しぶきをかける。その後、大型の機械部品は水没タンクに長時間入れられる。
最後に、ジェットが大量の水を高圧で噴射する。最後の段階として、湿度を上げ、温度を下げる。雨滴が結露するのはよくあることで、いくつかの金属部品を劣化させ、腐食させる。エンジニアは、これらの方法すべてを通じて、各部品の防水性と故障を観察する。
6- 流体の感受性
飛行機は油圧、除氷、洗浄剤などの影響を受けやすい。そのため、この試験では燃料タンクの漏れやプラスチック部品への薬品による損傷をチェックする。しかし、この試験はどのように行うのだろうか？まず、これらの部品を流体浸漬タンクに数時間入れる。このタンクには航空機関連の流体が入っている。
その後、プラスチック部品の形が変わるか、変わらないかを検査する。第2段階では、アビオニクスや電気コネクターに数種類の化学薬品を吹き付ける。温度は低温から高温へ、あるいはその逆へと変化する。この温度変化が化学反応を引き起こし、プラスチック部品に影響を与える。最後に、物理的な損傷や故障がチェックされる。
7- 電磁干渉（EMI）と無線周波干渉（RFI）
これは飛行の安全性を確保するために最も重要なテストである。EMIおよびRFI干渉とは、航空機の電子部品の正常な機能を妨害することを指す。多くの場合、電磁波や電波は雷や地上レーダーからやってきます。これらの電波はGSPシステムと衝突し、信号を妨害する。そのため、パイロット間のコミュニケーションに影響を与え、誤解を招くことがある。
このテストでは、すべてのコンポーネントが効率的に動作することを確認する。エンジニアはこのテストのために、電気部品と通信部品をEMCテスト・チャンバーに入れます。この試験室では、さまざまな周波数の電磁波や電波が発生します。部品はこれらの電波に数時間さらされる。その後、GPS、レーダー、ラジオの変化を調べます。
8- 電源入力テスト
飛行機の電子部品はすべて安定した電源電圧で動作している。しかし、離陸時にはエンジン始動による電圧変動が発生する。そのため、電源入力試験では、これらの部品が影響を受けないことを確認します。この試験では、トランジェント・ジェネレーターがさまざまな電圧変動を発生させます。まず、電圧が突然低下し、次に通常値より上昇します。
オペレーターは、この急激な変動中に電子部品が接続を失わないことを確認する。電子システムがこのテストに合格すると、電源遮断テストを受ける。このテストでは、電源供給が短時間停止される。コックピット・ディスプレイのような重要なシステムが、どれだけの時間機能し続けるかをチェックする。
9- 雷およびサージ試験
ご存知のように、飛行機は高高度を飛行する。たいていの場合、飛行機は雷に襲われる。この雷は、電子システム、通信システム、安全システムに影響を与える可能性がある。そのため、この試験では、さまざまな気象条件下におけるこれらのコンポーネントの耐久性を確認します。この試験には2つの方法があります。ひとつは間接的な雷試験。
この試験では、電気回路に高電圧パルスを数分間印加する。その後、このシステムが影響を受けないかどうかを観察する。2つ目の方法は、直接雷試験です。この試験では、コンポーネントを高電圧試験室に入れます。このチャンバーは人工照明効果を発生させる。損傷や故障を調べます。
10- 凍結と氷雨
飛行機が極地上空を飛ぶと表面に雪が積もる。この氷はセンサーを遮り、重量を増やし、揚力を低下させる。さらに、可動部品やエンジンを凍らせることもある。そのため、このテストは凍結防止システムの性能をチェックするために実施される。しかし、エンジニアはどうやってこのテストを行うのだろうか？基本的には、凍結風洞を使用する。
このトンネルは、氷雨を模した人工雪を作り出す。そこでまず、エンジン、センサー、翼をこのトンネルに数時間入れる。その後、氷の蓄積と湿気を調べる。センサーや電気系統が効果的に機能することを確認する。さらに、氷がエンジンをふさがないようにする。
よくある質問
DO-160菌検査とは何ですか？
ゴムやプラスチックの部品は、カビや菌類の攻撃を受けやすい。そのため、DO-160真菌試験では、これらの部品が真菌に耐えられるかどうかを確認する。この目的のため、エンジニアは真菌の胞子が入ったチャンバーに部品を入れる。しばらくすると、真菌の影響と部品の機能性が確認されます。
あるコンポーネントがテストに不合格になった場合はどうなるのか？
テストに不合格となった部品は、問題点を記した詳細なサマリーとともに再製造に回される。その後、メーカーは設計を見直し、より耐久性を高めるために変更を加える。
RTCA DO-160試験にはどのくらいの時間がかかりますか？
RTCA DO-160の試験時間は、さまざまな試験の性質によって異なる。すぐに結果が出る試験もあれば、数時間から数日かかる試験もあります。そのため、全体的に見ると、RTCA DO-160の一連の試験には数週間から1ヶ月かかります。
結論
RTCA DO-160試験規格は、航空機の安全性を確保するために不可欠なものです。この規格は、飛行機のすべての部品が安全に取り付けられることを保証するものです。この規格にはいくつかの試験カテゴリーがあります。この記事では、それらの試験シリーズについて説明した。例えば、衝撃試験はいくつかの部品の振動耐久性をチェックします。
水分・湿度試験では、金属部品の耐食性を調べます。これら10種類の試験を実施することで、航空機のあらゆる部品の安全性が確保される。航空機は、試験を行わなければ重大な問題や生命の危険を引き起こす可能性がある。そのため、航空宇宙産業では、メーカーはRTCA DO-160試験規格に従わなければなりません。