計器飛行の基本姿勢

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ACS/PTS・オペレーション分野 FAA 陸上単発ー飛行機
基礎計器飛行
該当する資格 自家用操縦士, 事業用操縦士, CFI
同分野の勉強ノート

基礎知識

このレッスンでは計器飛行の基本姿勢に関連する要素の紹介をし、訓練生が外部参照を使用せずに航空機をスムーズかつ着実に制御できるようになることを目的とします。訓練生は、ACSに則りてこれを実行できます。予期せずに雲に入った場合に、この基本姿勢がその状況から安全に抜け出す方法となります。姿勢計器飛行は、外部の視覚基準ではなく、計器を使用することによる航空機の空間位置の制御として定義することができます。不注意によって悪天候で飛んだ場合、外部参照なしで飛行機を快適に操縦することが重要です。

コントロール&パフォーマンス

  • 航空機のパフォーマンスは、機体の姿勢とエンジン出力であるパワー(AOAと抗力に対する推力)を制御し、また望ましい結果を引き出すことによって達成される

ピッチ + パワー = パフォーマンス 

  • 計器の一般的なカテゴリーは、コントロール、パフォーマンス、ナビゲーションの3つである
    • 1. コントロール姿勢とエンジン出力の情報が表示されると、ただちに正確な調整ができる
      • コントロールは、姿勢指示器とエンジン出力計器を参照して決定される
    • 2. パフォーマンス航空機の実際のパフォーマンス(性能/操作による結果)を示す
      • 性能は、高度計(AI)、対気速度計(ASI)、昇降計(VSI)、機首方位計(HI)旋回釣合計(TC)を参照して決定される
    • 3. ナビゲーション選択したNAVAID施設またはポイント(fix)に関する位置を表示する
      • コースインジケータ、有効範囲インジケータ、グライドスロープインジケータ、および指示点によって決定さ れる

手順

  • 設定目的のパフォーマンスを実現するコントロール計器への姿勢/エンジン出力設定を確立する
    • 既知または計算された姿勢変更とおおよその出力設定により、ワークロードを軽減させること
  • トリム操縦桿の圧力が緩和されるまでトリミングする
    • これは、スムーズで正確なコントロールに不可欠な設定で、他のタスクに注意を向けることができる
  • クロスチェックパフォーマンス計器をクロスチェックして、目的のパフォーマンスが得られているかどうかを確認する
    • 目視と解釈も含む
    • 偏差が記録されている場合は、必要な補正の大きさと入力方向を決定すること
  • 調節必要に応じて、コントロール計器の姿勢やエンジン出力設定を調節すること

設定

  • コントロール計器は、ピッチとバンクの姿勢を設定するために必要である
    • 航空機の姿勢制御は、姿勢指示器(AI)を適切に使用して行う
      • ピッチやバンクのいかなる変更を即座に、直接示す

ピッチコントロール1.png

  • 水平線に対して正確な量でピッチ操作を入力することにより姿勢が変化する
    • 変更の量は”度”または目盛り幅で計測される
      • 目的の偏差の量が補正の大きさを決定する

 

バンクコントロール2.png

  • バンク調節は、バンクに対して正確な量のバンク姿勢を変えることによって変える
    • 通常は30度を超えないバンク角度を使用します

 

 

パワーコントロール3.png

  • スロットル調整とエンジン出力インジケータへの参照によって行われる
    • パワー設定を一定に保つには、少しの注意が必要です
  • 経験から、スロットルをどの程度移動して、指定した量の電力を変更するかが分かります
    • 主にスロットルの動きでパワーを変更し、インジケータをクロスチェック
  • パワーの設定中にインジケータに固定視しない 

トリム4.png

トリムは手放し飛行のために使用される

  • しばしば適用し、かつその量はわずかであること
    • 航空機の姿勢が維持されない場合は、一時的にヨーク/スティックから手を放して離してトリムを確認し、再度トリムし直すこと

クロスチェック

  • 姿勢とパフォーマンス情報に関する計器の継続的かつ論理的な観察
    • 操縦士は、所望のパフォーマンスを与えるために計器を参考にして姿勢を維持する
  • 長時間おなじ姿勢を確立することと、長時間おなじ性能を一定に保つことは不可能である
    • したがって、常に計器をチェックし、適切な変更を行う必要がある

クロスチェックの種類

放射型のクロスチェック5.png

  • 姿勢インジケータに基づいて行うこと
    • 目線は計器同士を直接行き来するのではなく、AIを基点に移動する
  • 姿勢指示器から始め、計器をスキャンしてAIに戻り、次に進む
    • 最も一般的 – ハブアンドスポーク方式と呼ばれる
      • 姿勢指示器はハブであり、すべての操作の主要なリファレンスである
      • ハブ(姿勢指示器)からスポーク(パフォーマンス計器類)に目を移し、そこからさらにハブへ戻ることを繰り返す

逆Vクロスチェック方式の場合6.png

  • 姿勢指示器から旋回釣合計、次に姿勢指示器、そして昇降計、および姿勢指示器への目線の移動

 

 

 

 

長方形クロスチェックの場合

  • 上の3つの計器を視界に収めて、次に下の3つ計器を同様にスキャンする
    • この方法は、操作の重要性に関係なく、各計器に同じ比重で目を配ることができる
    • しかし、この方法を使うと、操縦に直接関係のある重大な計器に目線を戻すまでの時間が長くなる

クロスチェックとバンク

  • 設定後、機首方位計と旋回釣合計を確認して、飛行機が必要なパフォーマンスを発揮していることを確認する

クロスチェックとピッチ

  • 設定後、高度計、昇降計、および対気速度計を確認して、飛行機が必要なパフォーマンスを発揮していることを確認する

クロスチェックエラー

  • よくある間違い - 固定(FIXATION)7.jpg
    • 単一の計器に目線が集中してしまう(最も一般的なのは姿勢指示器)
    • これは、さまざまな理由で発生し、他の重要な計器のクロスチェックを頭から追いやってしまう

 

 

 

  • よくある間違い - 省略(OMISSION)8.jpg
    • クロスチェックから特定の計器を省略してしまう
      • 姿勢の変化に伴う主要な計器表示を予測できなかったことが原因と考えられる

 

 

 

  • よくある間違い - 強調(EMPHASIS)9.jpg
    • 一般的にはVSIの針が上下に振れるのを追いかけてしまう、またはピッチやバンクの計器が強調されてしまう
      • 必要な計器の組み合わせから情報を読み取るところが、一つの計器だけ強調されてしまうこと
        • 操縦士は自身が最も理解している道具に頼る傾向があるのかもしれない

計器の解釈

  • 各計器の構成と動作原理を理解し、適用すること
    • VSIを追いかけてしまう傾向は瞬時に情報を読み込んでしまうためだと思われる(ただし当該計器にはタイムラグがある)
  • 航空機の性能を学習するに従い、計器の指示は航空機の姿勢に関して適切に解釈される
    • ピッチを決定する場合、ASI、ALT、VSI、AIは必要な情報を提供する
    • バンク姿勢を定めるには、HI、TC、AIを解釈しなければならない
  • 各操作に対して、期待するパフォーマンスと、航空機をコントロールするために解釈する計器の組み合わせを学習すること

調整

  • 姿勢指示器に関して必要な調整を行い、再度手順を実行する
    • 必要なパフォーマンスからの偏差量によって、必要な修正量が決まる
      • 姿勢指示器を1バーまたは1/2バーの上下幅に制限する
      • 30度を超えないように旋回に必要なおおよそのバンク角度を使用する
  • 計器の誤った解釈と誤ったコントロールによる修正(例:ラダーを用いた機首の修正)

直線&水平飛行

  • 設定
    • 姿勢指示器を使用して、水平姿勢を維持し、機首が水平になるように必要に応じてパワーを調整する
  • トリム 
    • トリムにより操縦桿の圧力を軽減させる
  • クロスチェック
  • 調整
    • 必要に応じてパフォーマンスエラーを修正し、飛行機を再トリムし、改めてクロスチェックを行う

定速上昇

  • 設定
    • 航空機の機首を、希望の上昇速度に対応したピッチ姿勢に合わせる
      • 対気速度が目的の上昇速度に近づいたら、上昇設定(フル)にパワーを設定する
  • トリム
    • リムにより制御圧力を軽減
  • クロスチェック
  • 調整
    • 必要に応じてパフォーマンスエラーを修正し、飛行機を再トリムし、改めてクロスチェックを行う
      • 目的の上昇速度(1バーまたは1/2バー幅の動き)を維持するためにピッチの姿勢を調整する

水平移行

  • 水平姿勢に移行するタイミングの高度を上昇速度の10%分リードして設定する例:500 fpmの上昇率の場合、タイミングは目標高度に対して50 feet手前)
  • 同様に、機体を水平姿勢に取る
    • 設定 - パワーを絞り、水平姿勢に対して滑らか、かつ継続的にエレベータに入力操作を行う
    • クロスチェック - VSI、高度計、および姿勢指示器は、水平飛行を示す必要がある
    • その後、飛行機をトリムし直進水平飛行を維持する

旋回上昇

  • 旋回上昇の場合は、上記と同様の手順で姿勢指示器上でバンク角を任意の方向に設定する
  • 機首方位計と旋回釣合計によって旋回のパフォーマンスを監視する
  • 追加のバンクで対気速度を維持するには、ピッチとパワーの微調整が必要になる場合がある
  • 取得する情報が多いため、計器類のクロスチェックを加速させる必要がある
    • 上昇、対気速度、進行方向の変化を監視し、旋回からのレベルオフとロールアウトの計画を立てる(同時に発生することはない)

低速下降

  • 設定
    • 下降に対して所定の設定までエンジン出力を絞り、対気速度の低下に合わせて直進水平飛行を維持すること
      • 対気速度が目的のレベルに近づくと、姿勢指示器で機首を下げて一定の速度を維持する
  • トリム
    • トリムにより操縦桿の圧力を軽減させる
  • クロスチェック
  • 調整
    • 必要に応じてパフォーマンスエラーを修正し、飛行機を再トリムし、改めてクロスチェックを行う
      • 目的の上昇対気速度を維持するためにピッチ姿勢を調整する

水平移行

  • 水平姿勢に移行するタイミングの高度を上昇速度の10%分リードして設定する例:500 fpmの上昇率の場合、タイミングは目標高度に対して手前50’)
    • 同様に、機体を水平姿勢に取る
  • 設定 
    • パワーを加えて、水平姿勢に対して滑らか、かつ継続的にエレベータに入力操作を行う
  • クロスチェック 
    • VSI、高度計、および姿勢市議機は、水平飛行を示す必要がある
  • その後、飛行機をトリムし直進水平飛行を維持する

旋回降下

  • 旋回降下の場合は、上記と同様の手順で姿勢指示器上でバンク角を任意の方向に設定する
    • 機首方位計と旋回釣合計によって旋回のパフォーマンスを監視する
    • 追加のバンクで対気速度を維持するには、ピッチとパワーの微調整が必要になる場合がある
    • 取得する情報が多いため、計器類のクロスチェックを加速する必要がある
  • 降下、対気速度、機首方位の変化監視し、旋回からのレベルオフとロールアウトの計画を立てる(同時に発生することはない)

機首方位への旋回

  • 旋回開始前に、その方向と、必要なバンクの角度を決定する
    • 30°を超えない範囲で、旋回に必要な適切なバンクを角度を使用する
  • 設定
    • AIに所望のバンク角を設定するため、均衡のとれたエルロンとラダー操作を行うこと
      • 標準率旋回の場合は、旋回釣合計を使用する
      • 必要に応じてピッチを調整し(おそらく増加)、水平飛行を維持する
  • トリム - 飛行機をトリムする
  • クロスチェック
  • 調整 - 必要に応じてパフォーマンスエラーを修正し、手順をを再実行する
  • ロールアウト
    • AI上の翼を水平にするために、均衡のとれたエルロンとラダー操作を行うこと
    • 旋回の量に応じて、目的の機首10度手前のタイミングでロールアウトを開始する
      • 小さな旋回に対しては、バンク角度を1/2以下に設定する
    • 水平飛行を維持するためにピッチを調整する

よくある間違い

  • 機器のクロスチェック中の「固定」、「省略」、および「強調」エラー
  • 不適切な計器類の解釈
  • 不適切な制御操作
  • 高度、方位、または対気速度の修正中に、適切なピッチ、バンク、またはパワーの調整を確立できない
  • 不適切な進入またはレベルオフ手順(一定の対気速度上昇に固有)
  • 不適切な入力または展開手順(見出しへのターンに固有)
  • 不完全なトリム手順

完成基準

訓練生は、計器類のみを参照することにより、飛行機をスムーズかつ確実に制御できます。

成功のポイント

本レッスンの各項目についてレビューすること

計器飛行中、航空機の姿勢は計器類を参照して制御されます。飛行計器を適切に解釈すると、基本的に同じ情報が得られます。外部参照は視覚的な飛行によって提供されます。

レビュー

  • 直線&水平飛行
  1. 計器類のクロスチェック、解釈、航空機の制御について
  2. ピッチ、バンク、パワー制御に使用される計器類と、それらが高度、機首方位、対気速度を維持するためにどのように使用されるかについて
  3. トリム手順について
  • 一定の対気速度上昇
  1. 計器類のクロスチェック、解釈、航空機の制御について
  2. エントリー時、クライミング時、レベルオフ時におけるピッチ、バンク、パワー制御に使用される計器と、どのようにしてそれら計器類を使用することで上昇時の機首方位と対気速度を維持するのかについて
  3. トリム手順について
  • 一定の対気速度下降
  1. 計器類のクロスチェック、解釈、航空機の制御について
  2. 進入中、降下中、およびレベルオフ中にピッチ、バンク、およびパワー制御に使用される計器、および降下計器と対気速度を維持するためにこれらの計器をどのように使用するのかという方法について
  3. トリム手順について
  • 機首方位への旋回
  1. 計器類のクロスチェック、解釈、航空機の制御について
  2. ターンエントリー時、ターン、およびターンロールアウト中、ピッチ、バンク、パワー制御に使用される計器と。どのようにしてそれら計器を使用するのかについて
  3. トリム手順について

参考資料

  • FAA-H-8083-3
  • FAA-8083-3-15