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2019年03月08日 エアライン豆知識

飛行機の燃費はどのくらい?リッターあたりの距離比較やB787の性能を解説

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ハイブリッドカー、エコカーなどに関心が集まっている現在、自動車はどんどん燃費の良い車が増えています。飛行機でもそれは同じで、特に最新の主力機材であるボーイング787をはじめ、メーカーも燃費の良い飛行機の開発に力を注いでいるのです。そこで、燃費に関係する要素や自動車との比較、ボーイング787の工夫について解説します。

 

燃費について改めて解説すると…?

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燃費とは、ざっくりと言えば「ある機械が燃料を消費する効率」のことで、つまり一定の燃料でどのくらい仕事が出来るのかという単位で測られます。一般的には「自動車の燃費」という言い方で使われることが多いですよね。自動車で言うと、仕事とは走ることですから、例えば1L(リッター)のガソリンでどのくらい走れるのかがその自動車の「燃費」ということになります。

例えば、一般的に車種による燃費効率は以下ぐらいが目安となっています。

車種 リッター(1L)あたりの走行距離(目安)
スポーツカー、配送トラックなど 2〜5km
一般的な乗用車 8〜10km
軽自動車、エコカーなど 15km
ハイブリッドカーなど 20km〜

この場合、スポーツカーや配送トラックなどは「燃費が悪い」、軽自動車やエコカー、ハイブリッドカーなどは「燃費が良い」と言うわけです。燃費が良ければ、もちろんたくさんの距離を走ることができ、そのぶん消費するガソリンの量も少ないので、排出する排気ガス(二酸化炭素=CO2が含まれ、地球環境に悪影響)の量も少なく、エコであると言えるのです。

最近では1L当たり30kmを超える車も出てきていますので、自動車の燃費性能はますます向上していると言うことができます。

 

燃費は何によって決まる?

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燃費に関係している要素は、主に9つあると言われています。

・そもそもの車の性能
・使う燃料の種類
・車の部品(タイヤの空気、エンジンオイルなど)
・車の積載重量
・エアコンの使用状況
・温度、湿度などの天候
・走行パターン
・ドライバーの加速、減速の度合い
・車の使用パターン

そもそもの車の性能は、上記に挙げた車種の違いのことですね。使う燃料の種類は、同じ「ガソリン」と言っても、車種によってガソリンメーカーと合う合わないがあるようです。また、車の部品とは、車のタイヤの空気が抜けてきていると燃費が悪くなってしまう、エンジンオイルが使い続けて劣化してしまうと言ったことです。そのため部品は定期的なメンテナンスが必要です。

ここまでの3つは使用者というよりも、そもそもの車の性能や相性によって決まるところです。しかし、残りの6つは使用者の使い方によるところです。例えば、車に大量に重いものを積みすぎていたり、エアコンをガンガンかけながら走行したり、急な加速・減速を繰り返しているとどうしてもガソリンを余分に消費します。その結果、燃費が悪くなるのです。

飛行機の燃費も、同じように変わってきます。温度や湿度などの天候、機内を快適に保つための空調、積んでいる荷物(乗客や貨物)などが燃費に影響します。そのため、飛行機の燃料はその日の天候を考えて計算して日々、細かく量を変えながら積んでいるのです。また、この計算から大きくはみ出さないために、手荷物の重量を規制しているというわけです。

 

飛行機の燃費を乗用車と比較

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飛行機の燃費を単純に乗用車と比較すると、以下のようになります。

機種 1L当たりの走行距離
ボーイング787-9(ジャンボジェット飛行機) 0.12km
ボーイング777-300ER(ジャンボジェット飛行機) 0.075km
一般的な乗用車 8〜10km

ごく単純に、最大走行距離を最大搭載燃料で割って1km当たりの走行距離を計算すると、上記のようになります。一見、飛行機の方がかなり燃費が悪いように見えますが、乗用車とは重さも乗客の人数も違うため、単純にこれだけで飛行機の燃費は自動車よりも悪いと言い切ってしまうことはできません。

そこで、これらの距離に運べる乗客の人数をかけて、1人当たりののべ走行距離を比較してみましょう。ボーイング787-9はJAL、ANAの国際線で約240人、ボーイング777-300ERは同じく国際線で約250人運ぶことができます。また、一般的な乗用車の乗車人数は4人としてみます。

機種 1L当たりの走行距離/人数
ボーイング787-9(ジャンボジェット飛行機) 28.8km
ボーイング777-300ER(ジャンボジェット飛行機) 18.75km
一般的な乗用車 32〜40km

飛行機には乗客・乗客の人数に応じた預け入れ手荷物・その他貨物なども合わせた、自動車よりもはるかに重い積載物も一緒に運んでいます。また高度の高い上空は気温も-50℃くらいまで冷え込むため、機内の空調を快適に保つためのさまざまな工夫もあるため、どうしても自動車よりも燃費が悪くなってしまうのは仕方がないことなのです。

しかし多少飛行機の方が燃費が悪いとはいえ、最新の主力機材であるボーイング787まで来ると、かなり自動車の燃費に近づいていることは、上記の比較から見えてきますね。

 

ボーイング787はなぜ燃費が良い?

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ボーイング787は「従来の旅客機よりも燃費が20%も向上した」とよく言われています。確かに、上記の計算を見ても、ボーイング787は777を大きく引き離して大幅に燃費が向上していることがわかります。そこで、ボーイング787の燃費が向上した理由を調べました。

全重量の50%にカーボンを使用

ボーイング787は、全重量のうち50%、つまり半分にカーボンファイバーという炭素繊維複合材を使っています。これにより「燃費効率の向上」「機内の高湿度化」「高気圧化」「加速度上昇」「窓の大型化」などを実現することができました。

カーボンファイバーは、従来の金属素材よりも軽量です。機体が軽くなれば、そのぶん消費する燃料を抑えることができるというわけです。

エンジン性能の向上

エンジンの性能を改善し、加速度を上げることで、加速の際に消費する燃料を減らすことができました。エンジン性能の向上だけで、燃費効率は約8%もアップしたと言われています。

風の抵抗を最小化した翼の形状

ボーイング787の翼は、従来のものよりも細くて長く、後ろがせり上がったような形になっています。これらの工夫により、揚力(飛行機が上に上がろうとする力)は大きく、空気抵抗は少なくなっています。つまり、小さい力でふわりと浮き上がることができるというわけなのです。この細さや長さを実現したのもカーボンファイバーの強さのおかげです。

ほぼ全ての照明をLEDに

LED照明と言えば、家庭用の照明としても長持ちする上に消費電力が少ないことで有名ですが、飛行機においてもそれは変わりません。つまり、消費電力が少なければそれだけ消費する燃料も少なく、燃費が良いと言えるのです。

 

研究が進む飛行機のハイブリッド化と燃費の向上

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石油価格の高騰などを受け、自動車を筆頭にさまざまな石油を使った乗り物の燃費が見直されるようになりました。ハイブリッドカーやエコカーはもはや珍しくないほど普及しましたが、飛行機でも低燃費化は進んでいます。

すでに2人乗りのスポーツタイプのハイブリッド機種のテストフライトは成功をしており、小型航空機の電動化の実現も2030年完成を目標に各国の企業が動いています。近い将来、CO2の削減や騒音問題も少なくなる、地球環境にも優しい飛行機がスタンダードになる日が来るかもしれません。燃費が良くなると、航空会社収益アップやそれに伴う乗客への還元につながる期待もできそうですね。

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