ドローンによる航空機の点検

皆さんこんにちは！

ドローンと言えば空撮が主な仕事ですが、点検の分野でも活躍しています。

例えば、ビルの外壁など人が上れないような高さ、または足場をわざわざ組まなければ

いけない場合などドローンの点検が役に立ちます。それは、日々の飛行機の点検にも

活躍の場を拡げています。今日はそんな航空機の点検の現場を見ていきます。

ドローン検査プロバイダーが商業、防衛 MRO アプリケーションに注目

別のテクノロジープロバイダーが、航空機のドローン検査を行う動きに参加しています。

カーネギーメロン大学のスタッフによって設立されたニア・アース・オートノミー社は、

軍用機と民間航空機の両方に使用できるドローンを開発中です。ニア・アース社の検査部

門のシニア・プロダクト・マネージャー、アリ・ロッチャー氏によると、これは民間業務

と防衛業務の両方を行うMROにとって潜在的な利点であるということです。

ニア・アースの機器は国防権限法（NDAA）の要件を満たすことが認定されており、基本的

にコンポーネントが米国または米国と友好国で製造されていることを保証しています。米

国防衛機の開発にはNDAAへの準拠が必要であり、ロッチャー氏は、現在のドローンの製品

でこれらの要件を満たしているものはないと述べています。

ヨーロッパでは、他のいくつかのドローンベースの取り組みが防衛航空機の検査に焦点を当

てています。たとえば、フランスの新興企業 Donecle は、Dassault Aviation およびフラン

ス軍と協力して、ラファール航空機のドローンベースの検査に取り組んでいます。また、

英国空軍は、フリーとの検査のためにマルチコプタードローンをテストしています。

ラファール（クレジット: ダッソー・アビエーション）

クレジット: イギリス空軍

英国空軍（RAF）は、航空機工学業務を支援するためにマルチコプター無人機の実験を行

っています。商業 MRO 業界の取り組みに続き、イギリス空軍の Asurvey プロジェクト

(同サービスの Astra 変革プログラムによって資金提供) は、ドローンを検査にどのよう

に使用できるかを検討しています。

2021年以来、ニア・アースはボーイング・グローバル・サービスと協力し、ドローンと

5Gネットワ​​ークを使用して軍用機を検査しています。このプロジェクトは、2017年に

C-17グローブマスターを検査するためのドローンの可能性に関する研究から始まり、

当時ボーイングはこの若い会社に投資しました。

しかし、ロッチャー氏は、ニア・アースは民間航空機用のドローンも提供すると述べてい

ます。彼女は、ドローンは、計画された C チェックとは異なり、ひょうや落雷の後など、

格納庫のスペースが利用できない可能性があるときなど、予定外の安全チェックに特に

役立つと考えています。

格納庫の需要が高いため、軍の査察は場合によっては屋外で行われなければならないこ

ともあり、ニア・アースは屋外とさまざまな格納庫の内側の両方で作業できる、と彼女は

指摘します。

ボーイングとニアアースは5月1日に軍用機のドローン検査のベータテストを開始しました。

ロッチャー氏は2024年に航空会社とニアアースのドローンの同様のベータテストを実施し

たいと考えています。

ロッチャー氏は、航空機の塗装作業の検査など、ドローンによる裁量検査には「多大な価

値」があるとは考えていません。彼女は、本当の価値は規制当局が要求する安全関連の検

査にあると信じているのです。検査にはドローン検査と手動検査との同等性を証明する

必要があるため、大手OEMの航空機整備マニュアル（AMM）の選択肢となる予定です。

安全関連の検査の受け入れには、長いプロセスがかかる場合があります。ドネクル氏によ

ると、同社はエアバスA320ファミリー航空機向けにFAAと欧州連合航空安全局からAMM

で認められた唯一のドローンプロバイダーだということです。

ニア・アース社は、ボーイング 777 や 787 などの広胴機民間航空機で 4 機のドローン

を使用して作業を行っています。同社のドローンの 1 機は、広胴機の上部の一般的な目

視検査を約 1 時間で完了できますが、その他の検査時間は状況によって要求された検査

の種類ごとに異なります。

ロッチャー氏によると、一般に、ドローン検査にかかる時間は手動検査の約半分、ある

いはそれ以下です。

ドローンは航空機の下部を検査することもできますが、ロッチャー氏によると、ドローン

の本当の利点は、手動検査中に技術者の安全のためにリフトやハーネスが必要となる上

部安定板、翼、胴体の上部を検査することです。

ドローンの操作に必要な技術者は 1 人だけですが、これまでのテストでは 2 人目の安全

技術者が使用されています。ドローンは、タスクカードと関連する航空機の種類の標準

飛行計画に従って検査を実施します。787 の一般的な目視検査では、ドローンは約 50

枚の高解像度写真を撮影し、それぞれが航空機のコンピュータ支援設計モデルに関連付

けられます。検査の種類に応じて、画像の数と詳細を調整できます。

ニア・アースには欠陥提案ソフトウェアがありますが、そのアプローチは、エンジニアに

自分自身を検査するために限られた数の高品質の画像を提供することです。人工知能が

光と影のさまざまな条件下ですべての欠陥を実際に識別する能力を開発するまでは、完

全に自動化された検査アプローチは信頼できないだろうとロッチャー氏は言います。

ただし、自律的に撮影された写真を手動で表示するには、実用性を考慮して写真の数を制

限する必要があります。ロッチャー氏によると、ドローンの競合他社の中には、数千枚の

画像を生成する企業もあるということです。

ニアアースドローンは物理的に接続されていませんが、ジオフェンスを含む仮想制御のレ

イヤーで動作します。

ロッシャー氏は、ニア・アース・ドローンの特別な利点は、軍事用途と商業用途の両方に

対応できる二重の機能、実績のある再現可能な飛行計画、そしてより少ない高品質の画像

の生成であると述べています。彼女は、「大規模な雹が降る」場合を除いて、大韓航空が

提案しているようなドローンの群れに利点はないと考えています。

大韓航空、ドローン群検査で進展

クレジット: 大韓航空

大韓航空は、ドローンの群れを使用して検査時間をさらに短縮し、1台のドローンが故障

した場合でも完全にカバーできるようにする、ドローンベースの航空機検査への新しいア

プローチを進めています。2021年末にドローンの群れを実証して以来、同社は技術を磨き

さらなる開発への政府の支援を受けてきました。

同社のドローン群点検アプローチでは、事前に設定された検査計画、ドローンを制限区域

内に留めておくジオフェンシング、衝突回避システム、人工知能（AI）など、最新のドロ

ーン機能強化が利用されています。ドローンは韓国のメーカーによって国内で製造されて

います。AIにより、ドローンはへこみや亀裂などのさまざまな欠陥を検出できるようにな

ります。

この検査は、一定の間隔で、または機体への損傷の可能性を示すパイロットの飛行記録に

異常が見つかった場合に規則で義務付けられている手動検査を部分的に置き換えるものと

なることが期待されているのです。ただし、ドローンが手動検査を完全に置き換えるわけ

ではありません。彼らは機体の上部、翼、尾翼部分、つまり整備士にとって検査が困難で、

リスクがあり、または時間がかかる航空機の部分のみを検査します。  

大韓航空はすでに数十機のボーイング737型機でドローンの群れをテストしています。

同社広報担当者によると、「ドローンと機体の距離やドローン検査の時間などを調整した」

という。

このプロジェクトは現在、政府の支援を受けるのに十分有望であるように見えます。この

大韓航空は最近、韓国政府からメンテナンスの研究開発援助を受けました。

大韓航空の広報担当者は、ドローンの群れに必要な技術のほとんどをすでに開発していま

すが、AI診断のために潜在的なエラーの広範な検査データを収集する必要があると述べま

した。管理者らは大韓航空の整備現場からこのデータを確保する計画です。

この現実世界のデータによってサポートされると、AI は自動欠陥検出機能を通じて検査時

間と人的エラーの両方を最小限に抑えることが期待され、人間の検査員が不要になるはず

です。

ドローンは事前に設定された飛行計画に従って検査を行うため、通常はドローン操縦者は

必要ありません。ただし、航空会社の広報担当者は、「予期せぬ事態が発生した場合には、

ドローンを操作できる現場スタッフが立ち会う必要がある」と付け加えました。

ジオフェンシングは規制当局が要求すればドローンを格納庫に閉じ込めることができます

が、大韓航空の計画では許可されればエプロン上でドローンを使用する予定です。

同社は、まず自社の737型機にこのスワームを使用することを想定していますが、最終的

にはこの技術を他の航空機にも拡張し、他の航空会社にも提供したいと考えています。

大韓航空は現在もこの技術に対する規制当局の承認を求めています。これらの取り組みに

合わせて、韓国国土交通省も検査規定の改正に取り組んでいるとしています。航空会社の

広報担当者は、規制当局の承認のスケジュールを予測するのは難しいと述べています。

中南米、ドローンによる航空機検査を拡大

クレジット: 中南米

LATAM航空グループは、ブラジルでの試験の成功を受けて、航空機検査におけるドローン

の使用を拡大しています。

同社は、ブラジルのサンカルロスにある MRO 施設での 3 か月の試験を経て、2020 年に

ラテンアメリカで初めてドネクル・ドローンを導入しました。同社は現場で航空機の胴体

の外部検査用にドローンをテストしており、この技術により数千枚の詳細な写真が撮影さ

れ、人工知能を使用して潜在的な損傷と必要な修理の可能性が特定されます。LATAMに

よると、テストの暫定結果では、ドローンにより検査時間が8時間から40分に短縮される

ことが示されたということです。

現在、中南米航空はチリのサンティアゴにあるメンテナンスセンターまでドローンのテス

トを拡張する計画を立てています。

「LATAMでは、この技術を航空機の保守および検査プロセスを改善し、最適化する機会と

して捉えています」とLATAMのサンカルロスMROシニアマネージャーのマルコス・メルキ

オーリ氏は述べています。「私たちは乗客と協力者の安全を最優先に、より効率的で正確

なプロセスを確立できる新しいツールを常に探しています。」

ドローンに加えて、中南米諸国は検査や遠隔技術サポートのためのメンテナンス業務に拡張

現実グラスも導入しています。同社は4月にブラジルの20社の拠点にAR「SmartGlass」機

器の導入を開始しました。中南米の代表者によると、同機器を採用したのは中南米で初めて

の航空会社だということです。

デルタ TechOps がドローン検査の進歩を推進

Delta TechOps テクノロジー開発チームのシニア エンジニア（クレジット: デルタ航空）

デルタ航空は、整備業務にドローンによる航空機検査を組み込む準備を強化しています。

数年間のテストを経て、同社はFAAと協力して航空機検査技術の認証に向けた道筋を確立

しているのです。

デルタ航空の技術開発エンジニアリングマネージャー、ジョン・マティス氏によると、

デルタ航空は2017年から本格的に検査にドローンを活用する検討を始めました。「市場

にあるほぼすべてのものを試した」と同氏は述べ、最終的にデルタ航空がオランダ製の

ドローンを選択したと指摘。スペシャリストである Mainblades をテクノロジーパートナ

ーとして迎えます。両社は2021年にテストの取り組みを強化し始めました。

同社は、へこみ、傷、落雷などの損傷を特定するための一般的な目視検査を支援するため

にドローンを使用することを目標としています。これらの検査を手動で行う方法では、技

術者がハーネスなどの安全装置を使用して航空機の上で操縦する必要があるため、アクセ

スが困難で潜在的に危険です。デルタ テックオプスの技術開発チームのシニア エンジニア

であるエマ ガラルザ氏は、「これは遅いプロセスです」と説明します。「基本的には航空

機の隅々までスキャンしていることになります。」

ガラルザ氏によると、手作業による検査には平均で約 16 時間の労働時間がかかり、検査

結果を特定し、操作し、記録するために追加のスタッフが必要になります。ドローンは

時間を大幅に短縮し、狭胴機全体の写真を約 42 分で撮影しました。ワイドボディー全体

を約 1 時間 15 分で完了します。ガラルザ氏は、時間の節約に加えて、この技術の主な

利点は技術者の安全性の向上であると述べています。「従業員を長時間高所に降ろす機会

があれば、それは安全性を高める絶好の機会です」と彼女は言います。

シンプルさも重要です。ガラルザ氏によると、デルタ航空は、技術のどの側面が最も有益

かを知るために、さまざまな基地や整備分野の技術者に時間をかけて面接したという。

「彼らにとって最も重要なことは、より高速かつ安全であること、簡単にセットアップし

て使用できること、さまざまな環境に適応できることなどです」と彼女は言います。

デルタ航空は、完全自動検査を目標に、メインブレードと緊密に連携して、保有するすべ

ての航空機の 3D モデルを構築しました。「それら（航空機）のいずれかに歩いて行き、

iPad に登録番号を入力できます」とガラルザ氏は言います。次に、技術者が特定のセク

ションや上半身全体など、実行したい検査の種類を選択すると、ドローンがそのタスクを

事前に決定した飛行計画に関連付けます。

「自律的な部分は、このプログラムの成功にとって非常に重要です」とガラルザ氏は言い

ます。「特別な訓練を受けたパイロットが現場に出て手動で飛行する必要はありません。

私たちはこれを既存の手順のツールとして検討しています。」

デルタ航空にとって、ドローンによる検査が屋内と屋外で確実に実施できるようにするこ

とも重要でした。「巨大な嵐の間に10機の航空機が墜落するような状況を考慮すると、

それらすべての検査に専念する格納庫スペースや人員はありません。そのため、格納庫内

と格納庫内でのこのプログラムの使用をターゲットにしています。屋外のスロープで」と

ガラルザ氏は言います。同氏は、デルタ航空はハーツフィールド・ジャクソン・アトラン

タ国際空港で屋外飛行の許可を取得した最初の航空会社であり、またミネアポリス・セン

トポール国際空港とデトロイト・メトロポリタン空港でも屋外飛行の許可を得るために規

制当局と緊密に協力したと付け加えました。

ドローンは検査を完了すると、技術者がレビューのためにアクセスできるポータルに数百

枚の写真をアップロードします。ガラルザ氏は、デルタ航空は画像分析プロセスと、徹底

的な検査にどの程度の重複が必要かをまだ評価中であると述べました。

デルタ航空はドローンの試験中に 3,000 枚以上の写真を撮影しました。画像分析における

人工知能の利用の可能性について尋ねられたとき、ガラルザ氏は、これらの写真が、どの

写真を人間が確認する必要があるかを特定するのに役立つ、損傷検出支援と呼ばれる機械

学習コンポーネントに入力するためのベースラインとして使用される可能性があると述べ

ました。航空会社は規制当局と協力して、この種の機械学習ソフトウェアをどのように実

装できるかを理解しています。しかし、マティス氏は、現時点で唯一の焦点は一般的な目

視検査にカメラを使用することであると強調します。

「私たちは機械学習の使用の承認を求めているのではありません。私たちは、それが将来

の潜在的な[発展]であると考えていると言うために、段階的なアプローチをとっているだ

けです」とマティス氏は言います。「（ドローン検査に）安心感、受け入れ、承認をもた

らすためにまず必要なことを行うという業界の前例を作ることが非常に重要です。」

デルタ航空はまた、メンテナンスネットワークの残りの部分にドローンを拡張するオプシ

ョンを引き続き検討中です。「現時点では、3～5年先を見据えています。私たちが所有

するドローンの数や、各ステーションでどれくらいの頻度でそれらのドローンが利用でき

るかという点では、まだ未定です」とマティス氏は言います。「このテクノロジーがデル

タ航空システムのあらゆる場所で役立つことは理解していますが、そこに到達するにはも

う少し作業が必要です。」

ガラルザ氏は、デルタ航空の研究開発によって技術の実現可能性が確認されたと指摘して

います。「社内では、このプログラムとそれがもたらす結果に自信を持てる段階に達し

ました」と彼女は言います。「現在、私たちは承認に至るまでの道のりがどのようなもの

かを理解するためにFAAと積極的な関係を築いています。」

メインブレードは、デルタ航空のパートナーであるKLMオランダ航空のエンジニアリング

およびメンテナンス部門とも協力しています。両者は2021年にアムステルダム・スキポ

ール空港でのドローンによる検査の認証取得に協力する複数年契約を締​​結しました。

まとめ

この様に海外でも盛んにドローンによる点検が研究されています。ドローンを使うことは

一見簡単そうに見えますが、実は意外と難しいのです。

まず、ドローンが点検できる環境を整えることです。格納庫の中でWIFI環境を完全なもの

とするために、不要な電波を遮断する必要があります。例えば携帯やトランシーバー。

たとえ周波数が異なっていてもドローンに与える影響は未知数です。また、空港独自の

特性としても、航空機や車両からの多くの電波が飛び交っています。その電波干渉は、

航空機にも影響を及ぼすのかもしれないリスクがあります。

通常、ビルや橋桁の外壁の点検には特殊な赤外線センサーを使っています。ある程度

管理された温度設定が必要です。暑すぎても寒すぎてもいけないのです。格納庫内で

行うにせよ外で行うにせよ、温度管理は大切です。

また、撮影した画像を適切に処理できるシステムを構築する必要があります。

これでけでもかなりの費用がかかりますが、それを出資しても作業員の安全や人材不足

を補えるメリットがあることでしょう。

しかしドローンはあくまでも点検作業の補助に過ぎません。全ての点検をドローンに

任せるにはまだまだ時間がかかりそうですが。

 

それでは今日はこの辺で・・・

またお会いできる日を楽しみにしています。