ジェット時代の夜明けは、これまでにない形で都市をつなげた。より速く、高く、そして誰も想像していなかったほど豪華にだ。de Havilland Cometはその約束そのもので、加圧された快適さのもと乗客を雲の上へ運ぶ輝く驚異だった。航空会社は運航を競い、旅行者はそれに乗ることを夢見た。未来が到来したのだ。

しかし、やがて飛行機は空中でばらばらに壊れ始めた。

わずか2年の間に3件の致命的な飛行中分解が発生し、捜査官たちは答えを求めて奔走した。その結果は、航空史上最も重大な法医学的調査の一つを引き起こした。最終的に明らかになったのは、故障したエンジンでもなく、操縦ミスでもなかった。

それは「形」だった。無害に見える単純な形状が胴体に何千回も切り込まれていたのだ。なぜ今日の商用機の窓がすべて楕円形になっているのかという話は、飛行のあり方を永遠に変えた物理学から技術者が学んだ教訓の物語でもある。

だが問題は窓だけではなかった。加圧された胴体、薄いアルミ製の外皮、リベット穴、そして繰り返される飛行サイクルが切り欠き周辺に応力を集中させ、微小な亀裂が進展して最終的に致命的な結果を招いたのだ。

de Havilland Comet

1949年に初飛行したde Havilland Cometは、当時の一般的な航空機に比べて一連の革命的な変化をもたらし、航空業界にとって大きな突破口となった。特に重要なのは、世界初のジェット動力商用旅客機だったことである。4基のde Havilland Ghostターボジェットを搭載したComet 1は業界の未来を示したが、同時に技術者にとって大きな課題も生んだ。はるかに高い速度とまったく異なる飛行性能は、Gloster Meteorやde Havilland Vampireのような第二次世界大戦期に開発された小型軍用機でしか試されていない分野へ踏み込ませた。商用旅客機の規模へ拡大することは滑らかな道ではなく、やがてそれが明らかになることになる。

なぜ四角い窓だったのか？

重要なのは、多くの第二次世界大戦期の航空機が組み立てやすさから四角い窓を使っていたという点だ。低高度で飛ぶこれらの機体では窓や胴体全体への影響が小さく、de HavillandもCometに四角い窓を採用した。窓の試験では問題は限定的であると見なされていたが、これは致命的な誤りとなる。

重大な破壊

Cometは1952年5月にBOACで商業運航を開始し、ロンドンとヨハネスブルグ間で乗客を運んだ。特に注目されたのは、当時の最新のピストンエンジン機の飛行時間のほぼ半分で運航できたことだ。しかし新型機への期待は長続きせず、Cometはわずか12か月の間に3件の重大な事故に見舞われた。

1952年春の最初の定期便の直後、同年10月26日にBOACが運航するCometがローマで離陸失敗を起こし、滑走路の縁から逸脱した。死者は出なかったが機体は大きく損傷し、廃棄された。この事故の原因は人的ミスとされたが、その後の二件の墜落がCometの評価を永遠に損なうことになる。

BOAC Flight 783

わずか8か月後の1953年5月2日、BOAC Flight 783として運航中のCometが、インドのカルカッタ近郊で激しい嵐の中を上昇中に飛行中分解を起こした。機体は高高度で解体し、破片は広範囲に散乱した。搭乗していた乗客乗員43名全員が死亡した。捜査官は、嵐と戦う中での強風の突風か、操縦士の強い操作が機体にかけた巨大な応力が原因で構造破壊が起きたと結論づけた。しかし、Cometがそのような力に対して非常に脆弱だった本当の理由の全貌は、まだ明らかになっていなかった。

BOAC Flight 781

1954年1月、ローマ＝チャンピーノ発ロンドン空港（現ロンドン・ヒースロー）行きのBOAC Flight 781が、27,000フィート付近を上昇中に構造破壊を起こし、イタリアのエルバ島南方沖に墜落した。地上の目撃者は空中で機体の一部が分離するのを見たと述べ、航空界に衝撃を与えるとともに、この世界で最も称賛されていた旅客機が死の罠に変わる原因を突き止めるための緊急かつ大規模な捜査を引き起こした。

墜落調査が開始され、海底から残骸が引き揚げられた。分析の結果、破壊は機体の胴体で発生し、その高度での圧力差による爆発的な減圧が機体を数片に引き裂いたと結論づけられた。この問題は深刻な調査を要するもので、BOACは実験用の試験機体として自社保有のCometの一機を寄贈した。

この寄贈機を使って胴体を水槽に入れ、何千回にも及ぶ加圧サイクルを模擬する実験が行われた。結果は決定的だった。胴体の加圧と減圧の繰り返しによる金属疲労が外皮に亀裂を早期に発生させ、やがて破壊に至っていたのだ。

しかし、窓が四角だったことだけが原因というのは誤解である。エルバでの事故は、胴体上側に最初の亀裂が発生したことが原因と判定された。確かに四角い窓は角部に高い応力が集中するが、当時それはよく知られた事実だった。そのためCometの設計者は窓を完全な直角の角にしてはいなかった。角を尖らせず、応力をより均等に分散させるために斜めのエッジを設けていたが、それでもこれらの周辺の外皮にかかる応力は他の部分よりかなり高かった。窓の設計が弱点であり二件の致命的事故に寄与したのは確かだが、亀裂の発生源は別の場所にあったのだ。

機体全体の空力性能と効率を高めるため、技術者たちは胴体表面をできるだけ滑らかにしたかった。従来の航空機では、外皮を内部のフレームやストリンガーに固定するリベットの頭部が胴体表面から突き出しており、余分な抗力を生んでいた。これに対処するため他の機体では外皮にリベット頭を収める穴を加工する方法が使われていた。しかし、アルミ合金の進歩によりCometでは薄い外皮が採用され、同じ強度を保ちつつ軽量化が図られた。だがその代償として、外皮は適切な穴を加工できるほどの厚みがなかった。

解決策として、設計者たちは「パンチリベット」技術を採用した。リベットを強い力で打ち込むことで外皮にへこみを作り、より平滑な表面を実現する方法だ。しかしその過程でリベットは不均一な穴や微小な亀裂を外皮に生じさせ、しかも接着剤やシーラントが併用されていなかったため、繰り返しのサイクルで亀裂と金属疲労が進行しやすくなった。

South African Airways Flight 201

残念ながら、それが判明したのは二度目の墜落の後だった。1954年4月、Flight 781の喪失からわずか3か月後、South African Airways Flight 201—BOACと契約して運航されていた別のComet—がローマを出発してカイロへ向かったが、前便と同様に到着しなかった。機体はティレニア海上空のどこかで分解し、イタリアのストロンボリ島付近で全21名が死亡した。残骸は深い地中海の海底に散乱し完全には引き揚げられなかったため、決定的な原因究明は捜査官にとってほとんど不可能となった。

しかし類似点は無視できなかった。同型機、同じ出発空港、同じ飛行段階、同じように突然かつ激しい終わり。高度でほぼ同一の出来事が起き、地上の誰にも見えないまま機体の破片が空から落ちてきたのだ。3か月の差で同じように消えた2機のComet。航空界はもはや目をそむけることができなかった。

この致命的な事故を受け、Cometは運航停止となり適航証明も取り消された。捜査結果が公表されるとComet 1は全機退役し、de Havillandは厚い外皮と楕円形の窓を備えた改良型Comet 4の開発を急いだ。しかしその頃にはジェット時代は本格化しており、de Havillandはアメリカ勢、特にBoeing 707やDouglas DC-8と激しい競争に直面していた。これらの機体はCometよりもずっと人気を博し、Cometは結局114機しか製造されなかった。

1954年の悲劇以降、Comet 1は商業旅客運航に復帰することはなかった。それ以来、四角い窓を備えた商用旅客機を導入した航空会社は存在しない。

1958年には商用機に楕円形の窓が導入され、それ以降これが業界標準となった。窓まわりの応力蓄積はその後の墜落で小さな要因として残ることはあったが、機体の他部位の設計を改良する努力が続けられた。現代の窓には外部からの影響を防ぐアクリル層や、機内の気圧を比較的一定に保つための“ブリードホール”のような追加の保護機構も備わっている。