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笹子トンネル事故の原因を考える [技術]

sasago.JPG笹子トンネル事故から2ヶ月、事故の原因が少しわかってきた。建設当時使われた不良コンクリートが思い浮かんだが、今のところコンクリートのせいではないと言われている。アンカーボルトの強度が老朽化で不足していたという解釈に落ち着きそうだ。しかし、これはおかしい。

残されたボルト計183本の強度試験を行ったところ、16本が1・2トンの荷重に耐えられなかった。97本は4トン未満で抜けてしまい、想定上の強度を保っていたのは約4割の70本だった。

接着剤でとめるなんてと思ったが、調べて見るとケミカルアンカーは意外と強力なもので、コンクリートそのものよりも強い。例え30年経っても4トン位の加重が保てないはずが無い。明らかな施工不良だ。接着剤が穴の入り口部分にしか付いていなかったものもあると言うが、接着剤アンプルを穴の底で割る仕掛けだから、本来はそんな事が起きるはずが無い。下穴が大きすぎて接着剤が流れ出してしまったか、全く違う手順で施工してしまったかだろう。

それでもまだ設計荷重に耐えられないものは16本だけだから、耐力にはまだ余裕がある。構造上の欠陥があったのではないかと思えて仕方が無い。

天井板は真ん中で吊るし、両端は棚に載せている。これだと地震で横揺れしてしまう。そして、5mの吊り具は隔壁に緊結されていて曲がらない。吊り具の上端が幅30cm間隔のボルト2本で止められているならば、これは梃子になる。横加重の16倍もの引っ張り力がボルトにかかるのだ。地震の横揺れで、0.2ガルとしても9トンを超えるからケミカルアンカーの耐力に近い。

何度も地震があったし、とりわけ東北大震災でケミカルアンカーが緩んだ可能性が高い。欠陥構造と施工不良さらに地震。これだけ重なっておきた事故だから、当然の帰結だろう。東北大震災の後、打音試験をやらなかったというのは余りにもひどい。

欠陥構造は、どうすれば良かったのか? 建築施工のことは素人だが、力学的には天井板を斜めにして落ちない構造にするだけで良いはずだ。図の赤で示して置く。だいたい、トンネルがなぜ平天井でなく、アーチ型をしているのかを考えれば、天井板だって水平がまずいことは分かりそうなものだ。

役に立たない政策=研究開発減税 [技術]

技術立国を目指すならば、多少の無理をしても研究開発費を支出するのは必要なことだ。企業に対して、研究開発減税をするのは悪いことであるはずがないと思っていた。とりわけ、中小企業やベンチャービジネスなど、研究費に困っている所には援助するのが国の役割だ。

ところがどうだろう。6000億円を超える研究開発減税の多くが、資金に余裕がある大企業に廻っていたというのだ。一番驚くのは、トヨタで、一社でなんと1201億円もの減税を受けて、少なくとも2013年までの5年間は一銭も税金を払っていなかったという。2014年には2.3兆円という空前の利益を上げて、これを内部留保で溜め込んでいる。

なんの事はない。国の予算の6000億円をトヨタの溜め込みにくれてやっているようなものだ。従業員の給与を増やすでもなく、下請け会社が潤うわけでもなく、国の予算をまったく無駄に使ったことになる。トヨタ以外の研究開発減税を受けている会社も似たようなものだ。内部留保を溜め込んでいる会社は、独自で研究開発すればよい。その資金は十分あるのだ。

6000億円というのは、莫大な金で、多分、大学の研究予算全体の半分以上になる。この研究開発費を本当に必要なところに廻しておれば、日本の技術はもっと進歩しただろう。研究費に乏しい大学では、産学協同などと称して、企業研究と変わらないことをやっている。大学院生をただ働きさせて、企業の下請けをやっているに過ぎない。学術研究の劣化だ。

一方で、企業は、補助金頼みで大学に開発を下請けさせて、独自の開発研究を放り出す傾向もある。近年の日本の技術の衰退は激しい。とりわけ、生産に直結する現場技術は、もう、失われつつあると言う段階だ。中小企業では、技術開発の余裕などなく、技術者を、パートやアルバイトに置き換えるリストラがどんどん行われる。

何年か前に、タイの洪水で工場が動かなくなったとき、急遽、日本の工場で生産しようとしたが出来なかった。タイから技術指導に来てもらうことになった。これが現実である。エレクトロニクスメーカーが、いずれも苦戦している。かつて世界を席巻した面影はもうない。開発能力が枯渇しているからだ。

政府は、研究開発に、まじめに取り組まなくてはならない。このまま研究費を大企業へのばら撒きの手口にしているなら、地獄を見ることはあきらかだ。

MRJの初飛行 [技術]

国産ジェット旅客機MRJの初飛行が話題になっている。重苦しい経済状況を伝えるニュースばかりの中で、久々な明るいニュースと言える。日本の家電が次々と落ち目になり、現在は自動車だけが経済を牽引している状態だが、韓国や中国に追いつかれるのは時間の問題となっているから、航空機という分野に活路を見出したくなる。

航空機に進出するという発想そのものは陳腐であり、日本は過去にYS11という旅客機を国の主導で開発したことがある。国内線ではかなり普及したとも言えるが、結局150台程度で生産を終了し、合弁で作った航空機会社は解散してしまった。制作費が高く、蓋をあけて見れば赤字生産でしかなったのである。航空機会社自体が、関係各社からの出向による寄り合い所帯、というより、天下りの巣窟であり、経営も杜撰だった。

当時は、日本の技術に対する国際的な信用度も低く、実際、振動や操縦性の悪さなどの欠陥も露呈していたし、技術的にも古さの目立つものだった。MRJについては、複合材料を使うなど、最新の技術を駆使しており、他に比べて見劣りのするものではない。経営の環境も、今度は三菱重工だけへの肩入れであるから、異なっている。だから期待が高まるのであるが、気になる点も多々ある。

そのひとつは、相変わらず国のテコ入れで成り立っていることだ。この開発には1000億円の税金が投入されている。こういった場合には必然的に政治家や官僚がからんで、非効率を導き入れるものだ。そういった非効率を許すほど国際的な競争は甘くない。YS11の轍を踏む懸念は十分にある。

100人以下を乗せる旅客機は、すでに各国が生産しており、カナダのボンバル、ブラジルのエンブラエル、フランスのエアバスなどが高いシェアを占めている。これにロシアのイリューシン、スホーイ、さらに、中国のAVICIが競合する。こういった中で、MRJが経済的に成り立つためには700機ほどもの売上が必要だ。これに対して現在の受注見込みは、300機程度でしかない。中国のAVICIはすでに300機を受注している。前途が楽観できないのが現実ではあるが、これは頑張りを期待するしか無い。

日本の航空機技術ということからは、むしろホンダのhondajetのほうが、期待できるかもしれない。7人乗りの小型機ではあるが、革新的なデザインで、この種の飛行機としては、最も速く、最も高度がとれ、最も燃費が良いと評価されている。この夏に型式認証されて、いよいよ販売開始だが、すでに再来年出荷分まで予約が詰まっているという。実はこれも問題がある。開発・生産がすべてアメリカで行われている点だ。確かにホンダ資本ではあるし、日本の技術者が開発に貢献はしているが、これがどの程度日本の航空機技術として国民生活や経済に影響を持つかは疑問だ。国内で開発。生産できないことがもどかしい。日本に、こういった技術開発の基盤が失われていることを示している。

日本の技術発展に期待したい。しかし、低賃金を押し付け、技術者を切り捨てている現状では、日本での航空機産業の発展を期待するのが空しいような気さえする。

3万年前の航海再現って? 与那国島から西表島 [技術]

沖縄には非常に古い人類遺跡がある。南方から海を渡って人類がやってきたという仮説に基づいて、その航海を再現しようというプロジェクトが行われた。しかし、どうもその趣旨がよくわからない。

最古の人類痕跡が3万年前くらいにさかのぼるから、その頃、海を渡って来たという想定だが、沖縄列島は、おそらく二万年前くらいまで、大陸と陸続きだったから、航海の必要なんかない。しかし、こういった古地理については、それほど正確さがあるものではないので、あるいは、全く海を渡る必要がなかったと断言するわけにも行かないかも知れない。

このプロジェクトでは、葦船を使うということだが、その理由は、旧石器時代には、鋭い刃物がなかったので、木材の加工が出来ず、与那国島には葦があるからだそうだ。方向は逆で、台湾や南方の島で葦が自生していたかを考えなければならないはずだ。葦船のプロモーターが最初から関与している事からみても、葦船ありきのプロジェクトだとわかる。理由は後付けに過ぎない。

実際に海を渡ったとすれば、おそらくそれは、丸木舟か筏だろう。木を焼くことで、刃物はなくとも丸木舟を作ることは出来る。葦船を組み上げるにはかなりの造船知識と編み込み技術がいるから、そう簡単ではなかったはずだ。。目的地がどれだけ遠いかわからない航海では、大量の荷物を積む必要があるから、おそらく筏だ。ハイエルダールのラー二世号などは、こういったことを踏まえたものだ。

わずか2日間の航海であることが最初から分かっているのでは、たとえコンパスを使わないとしても、なんの検証にもならない。実際には、北に流されたことを知って曳航してもらっているから、GPSまで動員してしまっている。

あまり、プロジェクトの意味には、感心しないのだが、成り行きには興味があった。中国は琉球との交通に、台湾から与那国、先島諸島といった島伝い航路ではなく、昔から尖閣を通る直行ルートを取っている。日本では誰も存在を知らなかった尖閣が中国でよく知られていたのは、そのためだ。この理由は海流にあるのではないかと思っていた。台湾の周りは海流の流れが速い。

案の定、葦船の航海は失敗した。主催者側は成功と言い張っているが、途中、海流に流されて随伴船に曳航してもらったのだから明らかに失敗だ。推進抵抗が大きく、漕いでも時速2kmくらいしか出ないのだから、海流に逆らえるはずがない。この海域の潮流は10kmになることもざらだ。葦船は湖沼で使われるもので、外洋航海には無理があると言うことだ。

沖縄にはサバニという軽快な小舟がある。多少、潮流があっても、これなら漕ぎぬける。ただし、波浪には弱く、やはり外洋向きではない。外洋を航行するということは、生易しいことではなく、造船術、航海術といったものの積み上げが必要で、その基礎となる天文学や数学がいる。外洋航海は文明そのものなのである。自然の中でのロマンチックな夢と簡単に結びつけてしまうのは、考えが足りない。

大西隆氏の奇妙な軍事研究容認論 [技術]

日本学術会議会長の大西隆氏が、毎日新聞に寄稿している。学術会議は、これまで安全保障にかかわる研究に対する規範をもっていなかったので、委員会を設けて議論するとという。そんな事はない。日本学術会議は、被爆国の経験から、一貫して、人殺しのための研究、軍事研究を否定してきた。軍事研究に対する規範はしっかり持っていた。結論は委員会にゆだねるとしながら、委員の一人である同氏の所論を述べている。規範を変更しようという意図が見えてしまう。

同氏も、これまでに学術会議が戦争目的の研究を否定してきた事を「重く受け止める」と言うし、防衛官庁による研究費を「低く留めなければならない」と、軍事研究が好ましいものでないことは認めているようだ。にもかかわらず、軍事研究を容認する論理がどこから来るかというと、国民の多くが「自衛権を容認し、自衛隊の存在を認めている」から「安全に貢献しようとするのを止めるわけには行かない」のだそうだ。

自衛隊の存在を認めることと、大量殺戮の高性能兵器を開発することには大きなギャップがある。安全保障のために軍備を持つことが必要だと考えている人も、科学者が殺人兵器の研究に狂奔することを望んだりしていない。大西氏は、ここからデュアルユース、つまり軍事にも民生も役立つ研究のことに話を逸らすのだが、その前に明確にしておかねばならないことがある。

はたして純然たる軍事研究すなわち、より効率よく人を殺す研究が望ましいものなのか?より優れた兵器の研究が人類に幸せをもたらすものなのか?これをはっきりさせてから、デュアルユースなど境界のあいまいさを議論すべきだ。答えは、誰に言わせても、もちろんNoである。科学を人殺しのために使うことは、やりたい人がいれば「止めるわけには行かない」で済む話ではない。

純然たる軍事研究で考えて見れば明らかなように「多くが自衛隊を容認している」は、人殺し研究を容認することと何の関係もない。このことは、デュアルユースであっても同じだ。科学は「善用」もされれば「悪用」もされる側面がある。だからといって「悪用」を目指した研究が容認されるわけではないのだ。

同氏が豊橋科学技術大学の学長として、防衛省研究費の応募を許した理由は、毒ガスフィルターの開発が民生にも役立つからだと言う。確かにメッキ工場とか有毒ガスを扱う半導体製造など、実際に使われるのは民生現場が多いかも知れない。ならば、これを軍事研究として行う必要はない。堂々と研究費を募り、純然たる研究として行えば良い。

軍事研究に応募する理由は、金が取やすいからだ。学長として研究者に問うべきだったのは、本当に軍事研究をやりたいのかどうかだ。例え資金がなくとも、人殺し研究をやりたいと言うまともな学者はいない。軍事研究は全て金がらみだ。軍事研究が好ましいものではないことを殆どの科学者が意識している。いま問われていることの本質は、科学者が金に目がくらんだ研究をやって良いのかどうかである。

同氏が言うように「自由な研究成果の発表」など、敵に知られないことが必須の軍事研究に求めるべくもない。デュアルユースを持ち出したり、安全保障意識を持ち出したりするのは、金に屈服する言い訳を与えようとする試みに他ならない。学術会議が軍事研究を容認する方向に転換するとしたら、もはや科学者を代表するものでなく、単なる政府の従属機関に過ぎない。選挙制から任命制に移行した結末がこれである。

MRJの行方---日本に航空機産業は育つのか [技術]

2015年にMRJが初飛行して注目を浴びた。順調に行けば、2018年には納入が始まり、すでに250機の受注を受けていることもあって、大いに期待された。しかし、2017年になって、またもや納入時期の延期が発表されることになった。2020年を目指すと言うが、それもどうなるかわからない。

延期の理由は型式認定取得の困難である。航空機を販売するためには十分な安全を確保しているという認定が無ければならない。これはなかなか厳しいもので、電線の一本一本にまで基準が設定されている。この基準を全部クリアーするためには、大幅な設計変更が必要であることがわかった。これまでにも何度も審査があって、そのたびに小さな設計変更を行ってきたが、それでは収まり切らないことになったのだ。

納期の遅れは、2つの重要な問題を引き起こす。ひとつは、先行する競合機に市場を奪われることだ。受注しているものも、取り消される可能性がある。2つ目は開発コストの増大である。今回の延期で開発コストは30%増えることになると言う。2015年段階では、700機納入すれば採算ラインを越えることができると考えられていたが、こうなってくるとそれは厳しい。

日本はかつて政府主導で、ゼロ戦以来の航空機技術を復活させて、各社共同の旅客機YS11を開発したことがある。この時は結局採算割れになって、生産を中止してしまった。寄り合い所帯で、天下り官僚が口出ししたことが反省点となり、MRJでは、三菱重工一社にまかせ、500億円をくれてやった。YS11の時代とは異なり、三菱重工はボーイングの下請けで部材を作ったり、ジェット戦闘機のライセンス生産などの経験を積んでいる。MRJは性能的にも十分世界に太刀打ちできる意欲的なものになった。

しかしながら、体質的にはYS11と変わっていない。相変わらず政府の金をあてにしているし、軍事技術をバックにしている。軍事開発はいくらでも金をせびることができることができるという強みがあるが、このことで、どうしても生産・開発コストの管理にゆるみが出てしまう。中型ジェット旅客機はビジネスの世界であり、軍事技術の延長では対抗できない。

現在の中型ジェット旅客機はカナダのボンバルディアとブラジルのエンブラレルが席巻している。MRJがこれに割り込んで行って採算が取れるかどうかは疑問が残る。採算ライン700機がどうなったかは言明されていないが、開発費が増大してしまった今では、もっと増えているはずだ。設計が古くなる前に1000機も売るのは誰が見ても厳しい。

この先さらに競合が見込まれるのは中国のARJ21である。アメリカ航空機のライセンス生産から始まっており、マクダネルダグラスのMD-90そっくりではあるが、ウイングレットがついているなど違いがある。航空機は少し違えば全体設計が必要になるのでやはり独自技術として消化しなければ作れない。今後、中国機が世界を飛ぶことになるのは必然だろう。

MRJが苦労している型式認定はアメリカないしヨーロッパのもので、これがないとアメリカやヨーロッパに売れないから採算の見込みが立たない。中国の強みは、国内需要だけで採算が取れることだ。ARJ21はすでに成都上海間の航路に就航した。国内で実績を積めば、やがてはアメリカやヨーロッパにも進出することができるだろう。

日本の自動車産業や電器産業は、ます小型車の国内需要で生産体制を確立して、国内で得られた利益をもとに安い値段で輸出をすることで発展した。しかし航空機には、最初から世界を販売市場としなければならないと言う課題が課せられている。果たして自動車・家電を引き継ぐものとして航空機が「離陸」できるかどうか、まさに正念場ということになる。

現在の日本の産業は自動車・エレクトロニクスで持っている。家電にはすでに陰りが見え、自動車もアメリカなどでは徐々に韓国車が増えている。やがて日本の独壇場ではなくなることが必至だ。それでなくとも自動車は現地生産が主流になってきており日本の生産物であり続けることはない。大量輸出の夢を捨てきれず、将来を原発と航空機に賭けるという無理な選択が非常に怪しげになってきた。

一番気になるのはこうした技術発展の基礎となる技術者基盤が失われていることだ。MRJ開発でも今後欧米人技術者の比率を増やして行くと言う。非正規雇用が増えて技術者の育成ができない。宅配・外食・介護といった低賃金労働のピンハネばかりが増える産業構造になってきており、学校では、道徳や英語に時間を取られて理科がしわ寄せをうけている。こうした施策を続ける政府のもとでは、未来産業の立ち上げはおぼつかない。まず足元を固めないことにはいかなる方策もないだろう。

通信速度のまやかし-----wifiルーター 603HW 502HW [技術]

宣伝によるとwifiルーターの通信速度が随分と早くなっている。Y!mobileの最新機種603HWなどは612Mbpsだというから光ファイバーにひけを取らない速さだ。ところが実際にはとてもそんな速度は出ない。公称の100分の1などと言うことはあまりにも違いが大きい。この疑問に対して会社側は「あくまでも理論値であり、実際の速度を保証するものではありません」と一言で片づけている。一方で速いと言う宣伝を繰り返すから、理論値であるとしても、それ相応に速いものだということが一般に信じられているようだ。

こうした速さのもとになる技術はCA、4x4mimo、64QAMなどといったものだが、要するに多重な通信経路、周波数を使って一度に送れる通信量を増やすというものだ。当然、これが有効に使えるのは多くの周波数帯の通信設備が整備されていて、しかも空いた状態にあることが必要になる。実際には、スマホやタブレットを売りまくっているから、どの周波数帯も混雑しており、こういった新技術が使える状態ではないのだ。新技術で多くの電波を使うことになればもちろん渋滞はさらに増える。

空間は1つしかなく、電波の周波数は限られている。時間で細切れにしてユーザーに配分しているからユーザーが2人になれば通信速度は一人の時の半分だ。ユーザーが多くなればたちまち速度は遅くなる。通信速度は端末の通信速度ではなく、電波使用の混雑で決まっているのだ。だから新しい技術は通信速度の改善とはほとんど関係がない。

こうした新技術は宣伝のためだけにあり、会社側も実は実際に使うつもりがないようだ。603HWの販売が始まったのは2017年2月だが、半年たった今も64QAMを使うための基地局整備を殆どやっていない。やってもどうせ使えないとわかっているからだ。実際に使ってみて速いなどというレビュー情報は全部ウソである。なぜなら、東京にすら使える場所が一つもないからだ。福岡と名古屋のほんのわずかの場所にアリバイ的に設置されただけだ。会社が提供するエリアマップでは4Gが使える事しかわからず、64QAMが使える場所は別にあるこのリストを見なければわからない仕掛けになっている。

CA、4x4mimo、などは2,3年前から始まっているが、これも実際にはあまり使われていない。限られた周波数帯にひしめくユーザーの数は増え続けているのだから、通信速度は遅くなるばかりなのである。ネット上には新機種の通信速度が速くなったなどということが垂れ流されているが全く根拠がない。中途半端に古いものよりも速いことはあるいはあるかもしれないが、実は新しい端末よりうんと古い端末の方が速いのである。

GL01PはLTEが始まったころの端末で、今は契約することができない。会社は使ってほしくないのだ。この端末に対しては、7GBでなく10GBの規制をかけたままになっている。10GBで契約してしまっているから今更7GBにすることは出来ないからだ。実際には10GBを越えても普通に使え、20GBでやっと速度制限が入る。なぜかというと、この端末には新型の端末のような「低速モード」がないからだ。速度制限は基地局側でパケットを選別してやらねばならない。

1.7GHzしか使えないし、最高速度は75Mbpsでしかないのだが、GL01Pはこの範囲で最大限速く通信しようとしてしまう。実際には速度制限がかかるはずの10GBを越えた15GBを使った状態で30Mbpsが実測されている。同じ場所で502HWを使ってみると、4Mbpsしか出ない。会社側は新しい端末の良く思われそうな事だけを宣伝しているが、実は会社にとって一番重要な新機能は、混雑を緩和するために通信速度を制限する機能を備えた端末であることなのである。
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