カンタス航空72便急降下事故 (カンタスこうくう72びんきゅうこうかじこ、Qantas Flight 72、QF72) は、2008年 10月7日 、シンガポール・チャンギ国際空港 発パース空港 行きのカンタス航空72便（エアバスA330-303 ）が、オーストラリア 西部のエクスマウス （英語版 ） 航空事故 である[ 1] [ 2] [ 3] [ 4] [ 5]
パイロット は機体をRAAF ラーモンス空軍基地 （英語版 ） 緊急着陸 させた[ 6] [ 7] [ 8] パース の病院に搬送され、39人が付近の病院に入院した[ 9] [ 10] [ 11] [ 12] オーストラリア運輸安全局 （英語版 ） ADIRU （英語版 ）
カンタス航空72便はシンガポールからオーストラリアへ向かう長距離便だったため、コックピットクルーが三人いた。急降下が発生した時は、副操縦士は休憩に入ろうとして席を離れており、コックピットには機長とセカンドオフィサーがいた。
使用機材のエアバスA330-303 は2003年11月26日にA330-301としてカンタス航空に納入された。2004年11月にエンジンをGE・アビエーション 社製CF6-80E1A3 に変更したため、A330-303として再登録された[ 13]
2008年10月7日、09時32分（SST ）カンタス航空72便は、303人の乗客と3人のパイロット、9人の客室乗務員を乗せてシンガポール・チャンギ国際空港 を離陸した。72便は10時01分までに高度約37,000フィート (11,000 m)の巡航高度に達し、マッハ0.82で飛行していた。この時は自動操縦装置1が動作していた。
副操縦士が休憩のためにコックピットを出た直後の12時40分26秒、機体に搭載された3つのADIRUのうちの1つ（ADIRU1）がフライト・コンピュータに誤ったデータを送信した[ 14] [ 15] ECAM が自動操縦装置 および慣性基準システムの不一致をディスプレイに表示し、失速警報 と速度超過警報を作動させた。これらの注意と警告は頻繁に発生し、着陸するまでの間継続した。パイロットはECAMの自動操縦切断警告メッセージ（AUTO FLT AP OFF）をキャンセルし、自動操縦2を起動した。フライトデータレコーダー によると、自動操縦2はパイロットが再び解除するまでに約15秒間動作していた。フライトデータレコーダーによると、自動操縦1が解除されてから自動操縦2が動作するまでに、機体は37,180フィート (11,330 m)まで上昇していた。自動操縦2が動作している短い期間に機体は指定された高度に戻りはじめた。[ 9] :1-4 なお、この最中に機長は副操縦士に持ち場に戻るよう呼び出しを行なったが、直後に急降下が発生したという。
機内の損傷 72便は12時42分27秒に突如命令されていない機首下げを行い、ピッチは8.4度の機首下げに達し、-0.8 g が生じた。パイロットが機体のコントロールを取り戻すまでの間に約650フィート (200 m)降下した。シートベルトをしていなかった乗員乗客は、天井に頭部などを強打して重軽傷を負い、コックピットに戻ろうとした副操縦士も鼻を強打した。シートベルトをしていた乗客も被害を受けた。最初の急降下が発生してから20秒後、パイロットは機体を37,000フィート (11,000 m)の巡航高度に戻し、トラブルシューティングを実行した。12時45分08秒に再び機首が下がり、機首下げ3.5度の姿勢で、水平に戻るまでの間に約400フィート (120 m)降下した[ 16] [ 17] パン-パン を宣言し、負傷の程度がパイロットに伝えられると、12時54分にメーデー を宣言した。72便はRAAF ラーモンス空軍基地に向かい、13時50分に緊急着陸した[ 9] [ 18] [ 19] :4-7 。
機内の損傷箇所 調査は、オーストラリア運輸安全局 （英語版 ） 民間航空安全機関 （英語版 ） フランス航空事故調査局 （BEA）エアバス が協力した[ 3] フライトデータレコーダー とコックピットボイスレコーダー のコピーがBEAとエアバスに送られた[ 17]
事故機にはノースロップ・グラマン 社製のADIRUが搭載されており、調査官がさらなるテストのために米国のメーカーに送った[ 20] [ 21] エアバスA330 およびエアバスA340 のノースロップ・グラマン製ADIRUの問題に対処するために、緊急耐空改善指令 （英語版 ） [ 22]
ATSBの調査により、3つあるADIRUのうちナンバー1のADIRUが故障し、航空機の他のシステムへ誤ったデータを送り続けたことが判明した[ 23] [ 24] [ 25]
初めのうちは次のような不具合が起きた[ 4]
失速警報と速度超過警報の誤作動
機長席の姿勢指示器の誤表示
ECAM のディスプレイに幾つかの警告表示不具合発生から約2分後、機長席のディスプレイへデータを送るナンバー1のADIRUが異常に高い誤った迎角 を送信したため、次のようなことを引き起こした[ 4]
フライト・コントロール・コンピュータが機体の機首下げ動作を命令し、機体のピッチが最大約8.5度まで下がった。
フライト・コントロール・プライマリ・コンピュータ（FCPC）のピッチ障害の引き金となった。
迎角（AOA）は非常に重要な飛行パラメータであり、A330／A340航空機の装備しているような全権限を有する飛行制御システムが正しく動作するためには正確なAOAのデータが求められる。当該機は冗長性を提供し障害を許容できるように3つのADIRUを取り付けられており、FCPCは独立した3つの迎角の値を用いて整合性をチェックしていた。通常の場合、すなわち3つのAOA値が正しくかつ整合性が取れていれば、計算にはAOA1とAOA2の平均値が使われた。
もしAOA1あるいはAOA2の値が他の2つから大きく外れた場合、飛行制御システムは、直前に記憶していた値を1.2秒間継続して使用する。飛行制御システムには非常に効果的なアルゴリズムが搭載されていたが、AOA1あるいはAOA2の値が1.2秒間隔でスパイクを起こすような場合、すなわち、1.2秒の待機期間が終わったタイミングで別のスパイクが発生しているような場合には、正しく動作しなかった。
安全が最優先される（safety-critical）システムとして、1991年から1992年の開発期間中には、A330/A340の飛行制御システムの設計上の欠陥を排除すべく、ピアレビューやシステム安全性評価（SSA）、様々なテストやシミュレーションにより、システムの要求を満たすことが検証されていた。しかし、これらの検証によっては、飛行制御システムの迎角（AOA）アルゴリズムの設計上の限界を発見することはできなかった。
今回のようなADIRUの故障はこれまでになく、またADIRUの開発元による安全性評価によっても発見されていなかった。結果的に、航空機の開発元によって行われた設計や検証では、ADIRUからの情報に頻繁なスパイクが発生することによる影響が、十分に考慮できていなかった。
エアバス社の声明によれば、本件のようなインシデントがエアバスの航空機において過去に発生したことはないという。エアバス社は、A330ならびにA340の運航者に宛てて、同様のインシデントが発生するリスクを最小化するための推奨手順並びにチェックリストを送付した。[ 4]
FDR、FCPCソフトウェア、ADIRUの詳細な分析の結果、ADIRUのCPUが迎え角（Angle Of Attack, AOA）のデータを破壊したと判断された。より正確に言えば、37,012（事故時の高度）を表すバイナリデータが50.625度の迎角を表すように、ADIRU CPUが誤って高度データワード に迎角のラベル を付け直した。FCPCは間違った高い迎角データを処理し、高AOA 保護モードをトリガし、電気式操縦装置[1] （electrical flight control system; EFCS）に機首下げを行うよう指示した[ 26] [ 14]
2011年12月19日、当事故におけるATSBの最終報告書が発表された。最終報告書は、この事故は、エアバスA330・エアバスA340に搭載されたフライト・コントロール・プライマリ・コンピュータ（FCPC）ソフトウェアの設計上、極めて稀なケースであり、ADIRUの1つからの迎角データの複数の問題が、FCPCに機首下げを命令させたとしている[ 26]
72便の急降下事故から2ヶ月半後、事故調査班らの元へさらに同型機での不具合発生の報告がもたらされた。
2008年12月27日、パース発シンガポール 行のカンタス航空71便（エアバスA330-300、VH-QPG）がパースの北西480km、ラーモンスの南650km地点を高度36,000フィート (11,000 m)を飛行中、自動操縦が勝手に解除されADIRUの警告が表示された。パイロットは、エアバスが改訂した手順に従いADIRUをシャットダウンし、パースに引き返した。ATSBは72便の事故調査で71便のデータなども参考に調査を進めた[ 27]
72便の事故以前や以後にも、ADIRUの不具合による事象が複数報告されてる。
2005年8月1日、パース空港 発クアラルンプール国際空港 行のマレーシア航空 124便（ボーイング777-2H6ER 、9M-MRG）が38,000ft(約11,580m)付近を自動操縦で上昇中、突如急激な機首上げが発生し、41,000ft(約12,800m)まで上昇したために失速警報が作動した。パイロットは自動操縦を解除し、パースへの引き返しを行った。原因は、ADIRUの故障及び潜在的なソフトウェア・エラーとされ、FAAはアップグレードされたソフトウェアをダウンロードするよう、777の運用者に勧告を出した[ 28]
2006年9月12日、香港 発パース行のカンタス航空68便（エアバスA330、VH-QPA）が、41,000フィート (12,000 m)付近を飛行中にADIRUが故障したが操縦系統に問題は出なかった。故障から30分後にECAM上に多数の警告などが表示され、パイロットがナンバー1のADIRUをオフにした。オフにすると、ADIRUの不具合などはなくなった[ 9]
2008年2月7日、シドニー 発ホーチミン 行のジェットスター航空 7便（エアバスA330-202、VH-EBC）がラーモンスから3,260km東の地点で同様の不具合に陥った。ECAMなどに複数の警告が表示されたが、パイロットが手順に従い問題を解決し、ホーチミンまで無事に飛行した[ 9]
2014年 11月5日 、ルフトハンザドイツ航空 1829便（エアバスA321 ）が高度31,000フィート (9,400 m)を飛行していた際に突然、機体が急降下した。パイロットはサイドスティックを引いたが、機体は反応しなかった。その後の調査で、搭載されていた2つのAOAセンサーがどちらも故障したため、機体が失速したとコンピューターが誤って判断し、アルファ・プロテクションが作動したことが原因と判明した[ 29] [ 30]
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