Alex Walker
TCAS（Traffic Collision Avoidance System：航空衝突回避システム）は、空中衝突を防ぐバックアップとして導入されたが、限界がある
ワシントンD.C.近郊のレーガン・ナショナル空港近くで起きた、アメリカン・イーグルのボンバルディアCRJ-700リージョナル・ジェット旅客機と米陸軍H-60ブラックホーク・ヘリコプターとの悲劇的な空中衝突事故は、TCAS（Traffic Collision Avoidance System：交通衝突回避システム）が果たした役割で多くの疑問を投げかけている。この事故に関する初期段階では、何が問題だったのか正確な手がかりがないことを再確認しておく必要がある。TCASが空中衝突を防ぐために何ができ、何ができないのか。
2025年1月29日、ワシントンD.C.のポトマック川に墜落したアメリカン・イーグルCRJ-700と米陸軍H-60ブラック・ホーク・ヘリコプターの空中衝突を撮影したビデオ。 写真：Kennedy Center Cam/Anadolu via Getty Images Anadolu
TCASは飛行中の航空機間の距離を維持するために存在する。国際航空輸送を規制する国際民間航空機関（ICAO）によると、計器飛行方式（IFR）で29,000フィート以下を飛行する場合、航空機は進路が交差する地点で最低1,000フィートの垂直離隔が必要である。29,000フィート以上の上空を飛行する場合、必要な離隔は2,000フィート以上となるが、特定の交通量の多い空路では例外もある。
ほとんどの場合、この垂直離隔を確保し、衝突の可能性を排除する責任は、航空交通管制当局と、場合によって航空機乗務員にある。TCASは、そのバックアップとして存在し、航空機のナビゲーション装置や地上のシステムとは独立した警告を航空機乗務員に提供する。
TCASは、1956年にアリゾナ州グランドキャニオン国立公園上空でユナイテッド航空のダグラスDC-7とトランスワールド航空のロッキードL-1049スーパーコンステレーションが衝突した事故の教訓から生まれた。この事故は、アメリカにおける航空管制のあり方を見直すきっかけとなった。特に、航空管制が機能しなくなった場合でも作動するバックアップ衝突回避システムの必要性が認識された。
1950年代後半から1960年代前半にかけての初期の取り組みでは、受動的で非協力的なシステムに焦点が当てられていたが、長い年月をかけてTCASのコンセプトは洗練され、現在では米国だけでなく世界中の航空機の運航の基本となっている。
1970年代の大きな進展は、航空管制レーダー・ビーコン・システム（ATCRBS）のトランスポンダーを使用したビーコン衝突回避システム（BCAS）の出現で、旅客機、軍用機、一般航空機にも搭載され始めた。 1978年、サンディエゴ上空での軽飛行機と旅客機の衝突事故が、この技術の改良に拍車をかけ、1981年に開発が始まったTCAS IIにつながった。これはBCASをベースにしたもので、同じようなトランスポンダー・ベースの質問と追跡を提供するが、いくつかの追加機能もある。
飛行前テスト中のボーイング767-300FのTCASスクリーンをクローズアップしたビデオ：
最新のTCASは、近隣の航空機からのトランスポンダ信号を使用して動作する。つまり、航空管制とは独立し、機能するためにはトランスポンダが装着され、スイッチが入っている航空機が必要である。トランスポンダーの信号を利用して、システムは周辺空域の3次元マップを作成し、その中に航空機の動きをプロットする。それぞれの航空機と飛行経路、速度、高度に基づいて、TCASは乗務員に空中衝突の危険性を自動的に警告する。 最近の旅客機では、自動TCASとして知られる技術により、パイロットが操作しなくても回避行動がとられるものもある。
問題の航空機の乗員は、音声と画像による警告を受け、衝突の可能性を回避するために上昇または下降するという適切な行動を取るよう指示される。
しかし、さまざまな理由から、特にレーガン・ナショナル空港での衝突事故の場合、TCASは航空機の飛行プロファイルのすべての部分にわたって飛行の安全を保証するものではない。
そもそも、H-60ブラックホークにTCASが最初から装備されているとは限らない。ICAOは、乗客定員が19人を超えるか、最大離陸重量が5,700kgを超える航空機にTCASを装備するよう要求しているが、規制は民間航空のみが対象で、特に固定翼タービンエンジン機に適用される。
それにもかかわらず、TCASは軍用機、特にタンカーや輸送機などの大型機にも搭載されていることは注目に値する。1997年9月、ナミビア沖でドイツ空軍のツポレフTu-154と米空軍のC-141スターリフターが空中衝突を起こし、TCAS搭載のきっかけとなった。
さらに、TCASは高高度飛行の安全性を確保することを目的としており、少なくとも1,000フィート（飛行レベルによってはそれ以上）の垂直離隔を維持することが義務付けられている。低高度で飛行する航空機の場合、TCASは抑制される。具体的には、高度1,550フィート以下では "上昇下降 "の警告が、高度1,100フィート以下では "下降 "の警告が、高度1,000フィート以下ではすべての種類の警告が禁止される。地形やその他の障害物が超低空飛行中にトランスポンダーの信号を妨害することもある。
TCASが近隣の航空機の存在を知らせる「交通情報」（TA）や、衝突を回避するための操縦をパイロットに指示する、より重大な「解決勧告」（RA）を出すタイミングを示す、仮想的な相互作用の視覚的表現。 ユーロコントロール via Wikimedia
このような制限の背景には、安全上の理由がある。つまり、低い高度で警告を出すと、航空機乗員が低空低速飛行中では非常に危険となる迅速な操縦を行ってしまう可能性があるということだ。例えば、低空で "Descend"（降下）の警告を受けた乗務員は、航空機が地形に突っ込むような行動を素早く取る可能性がある。
したがって、このような状況では、衝突回避を確実にするためにTCASは使用されない。
最初の報告によると、5342便とブラックホークヘリコプターは高度200フィートから400フィート付近で衝突したようだが、これは確認されていない。
さらに、TCASが作動し、意図したとおりに機能している飛行レベルであっても、システムは完全ではない。
悲劇的な例としては、2002年にツポレフTu-154とボーイング757がドイツ南西部上空で衝突し、71人が死亡した。調査の結果、Tu-154の乗員はTCASから警告を受けていたにもかかわらず、管制官からの矛盾した指示を鵜呑みにして衝突に至ったと判明した。
TCASが警告を発しない空中衝突事故も発生している。
昨日の事故以来、何が起こったのかについて多くの憶測が飛び交い、TCASが事故を防げなかったのか疑問が投げかけられている。 繰り返しになるが、何が起きたのか、TCASがどのような役割を果たしたのか、果たさなかったのか、現時点ではまったくわからない。いずれにせよ、航空機が完全な機能を持つ交通衝突回避システムを装備していても、特に低空では、空中衝突を必ずしも防いだり、警告できない。
いずれにせよ、何が問題だったのかを理解するためには、さらなる公式情報を待つ必要がある。■
Here’s What Air Traffic Collision Avoidance Systems Can And Can’t Do
While the Traffic Collision Avoidance System, or TCAS, was introduced as a backup to help prevent mid-air collisions, it has its limitations.
Thomas Newdick
https://www.twz.com/news-features/heres-what-air-traffic-collision-avoidance-systems-can-and-cant-do
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