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旅客機の構造（りょかくきのこうぞう）では、旅客機の仕組みや構造について説明する。 旅客機は航空機としての一般的な構造を備えている。本項目では航空機として共通する部分にはあまり言及せず、21世紀現在の一般的な旅客機の特徴的な部分を中心に説明する。 == 強度部材 == 旅客機は一般的に約20年間、3-6万回ほどの飛行が経済的で安全な範囲で行えるように作られており、これを実現するためには余裕をみて6-12万回の飛行に耐える強度が求められる〔経済的で安全な範囲での飛行とは、ある程度以上の飛行回数を越えれば、主に繰り返し疲労による強度部材の強度低下が機体各部に多数、発生してしまい、それでも安全に飛行するためには点検保守の手間や時間、費用がかさむので新たに機体を購入する方が良いという限界の前を指す。〕〔旅客機には日本の「耐空性審査要領」で「制限荷重倍率」が+2.5から-1.0までが設定され、これに安全倍率の1.5を乗じた強度が機体全体に求められている。世界的にも同様である。〕。 基本的に強度部材は軽量なアルミニウム合金で作られているが、21世紀現在では金属に比べて軽量で強度も高い炭素繊維強化プラスチック (CFRP) が、主な胴体や主翼の構造を除けば採用が始まっており、1982年に動翼から採用が順次始まり、1985年には垂直尾翼、2006年には尾部胴体部分まで採用が広がっている。リージョナルジェット機では主翼の端側に使われるものがある。 強度部材には、引張強さ、圧縮強さ、剪断強さ、曲げ強さ、ねじれ強さなどの静的強さの他にも、クリープ強度〔http://www.instron.jp/wa/resourcecenter/glossaryterm.aspx?ID=33〕や繰り返しに対する疲れ強さも備えている必要がある〔構造部材の強度を示す尺度の1つに破壊靱性（はかいじんせい、Fracture toughness）と呼び、Kc(Critical stress intensity factor) で表す。例えば航空機用の強度部材として多用されるアルミニウム合金に、"2024-T3"と"7075-T6"があり、それぞれのKcは約450Kg/mmと約250Kg/mmであり2024-T3の方が7075-T6よりも大きな荷重を受けないとクラックの進行が急速に進むことがないといえる。これが2024-T3が外板に採用される理由の1つである。〕〔。金属材料の中でもアルミニウムを中心とする軽量合金は軽くて強度も比較的高いので強度部材として多用されるが、金属材料は腐食の問題やひび割れなどでの十分な強度が保てなくなることもあるため、たとえ万が一、一部の強度が不足してもそれが急速に全体に波及しないように応力の分散化が図られており、そういった不良箇所は定期的な検査によって発見され修理されることで安全性が保たれるようになっている〔長年飛行している機体では、客室ドア部の機体外面の隅にパッチを当てた跡を見ることができる。〕。GFRP、BFRP、CFRP、AFRPといった繊維強化樹脂も部分的な導入が進んでいる〔室津義定編著、『航空宇宙工学入門』、森北出版、2005年6月25日第2版第1刷、ISBN 4627690320)〕。 旅客機の強度部材で最も考慮されるのは軽量であっても充分な強度を備えることであり、過去の教訓から強度部材の一部がたとえ破壊され強度を失っても、その破壊が進行することで大きな破壊につながらないように、フェイルセーフ構造を備えた設計がなされることである〔見森昭編、『飛行機構造』、社団法人日本航空技術協会、2008年3月1日第2版第2刷発行、ISBN 9784902151220〕〔旅客機に限らず航空機は、軽量な構造部材で十分な強度が得られるように設計されているが金属疲労のような小さな機体構造の部分的破壊が全体に波及することで空中でバラバラになる重大事故が起きないように、小さな破壊箇所が拡大することなく周囲の部材で負荷を分散して負担するように考慮されている。こういった、1つのトラブルだけでは致命的な問題とならないようにする設計は「フェイルセーフ」設計と呼ばれ、構造設計だけに限らず、航空機全体で採用されている設計思想である。フェイルセーフによる構造設計では、負荷を分散して受け持つリダンダント構造、常時2つ以上の部材が負荷を受け持つ二重構造設計、1つの部材の破壊された時に負荷を受け持つバックアップ設計、主構造が破壊されても周囲の補強材が負荷を分担するロード・ドロップ設計、などがある。〕〔。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア（Wikipedia）』 ■ウィキペディアで「旅客機の構造」の詳細全文を読む スポンサード リンク
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