航行と飛行計画

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ACS/PTS・オペレーション分野 FAA 陸上単発ー飛行機
知識と技術的分野

該当する資格自家用操縦士, 事業用操縦士, CFI

基礎知識

本レッスンでは、航法（ナビゲーション）と飛行計画（フライトプランニング）に関連する要素を紹介します。航法と飛行計画は、クロスカントリーフライトの計画および実行するプロセスです。この情報により、フライトの計画がより簡単に、より体系的になり、フライト中に発生する可能性のあるさまざまな状況への対処法が提供されます。

条件

航法用語

真経路（True Course）–実際の北方位から時計回りにチャートで測定した飛行方向のこと
機首真方位（True Heading）-機体の縦軸が北を指す方向のこと
- 真方位角は、真進路に任意の風補正角度（WCA）を加えた値に等しい
磁気経路（Magnetic Course）–磁気変動を補正した真の経路
磁方位（Magnetic Heading）–風（方向と速度）を補正した磁気経路
機首磁方位（Compass Heading）–コンパスから読み取った機体の向き
- 変動、偏差、風の補正係数を実際の経路に適用することにより導出
偏差（Deviation）–平面内の電気/金属部品からの磁気妨害によるコンパスエラー
- この修正値は、磁気コンパスの近くにある「コンパス修正カード」に表示されている
変動（Variation）–真北と磁北の角度差のことで、グラフ上では等値線として表示される

大気用語

標準大気圧（Standard Pressure） – 29.92” Hg (海上において)
標準大気温度（Standard Temperature） – 15^o C/59^oF (海上において)

高度用語

表示高度（Indicated Alt）–最新の設定が為された高度計から直接読み取れる
気圧高度（Pressure Alt）– 標準大気圧29.92in Hgに基づいた高度
- 高度計の気圧ウィンドウに29.92in HGを設定して値を読み取ることで取得できる
密度高度（Density Alt）–非標準大気温度によって補正された気圧高度のこと
- 機体の離陸、上昇、着陸のパフォーマンスに直接関連する
真高度（True Altitude）–航空機の海面からの真の垂直距離のこと
- 航空図表にある空港、地形、障害物の高度は真高度で表されている
絶対高度（Absolute Altitude）–地表面からの機体までの垂直距離（AGL）

速度用語

指示対気速度（IAS）–対気速度計に表示される機体の対気速度
較正対気速度（CAS）–対気速度計から読み取った値に、取り付けの際および計器自体が持つエラーについて修正をかけた速度
等価対気速度（EAS）–特定高度の断熱圧縮性流れに対して補正されたCASのこと
真対気速度（TAS）–機体が周囲の空気流れに対して動く速度のこと
- 密度高度に対して補正されたCASに等しい
対地速度（GS）–地表に対する機体速度のこと
- 風（追い風/向かい風）に対して補正されたTASに等しい

航空図（チャート）

VFRによる飛行を行う操縦士にとってののロードマップのようなもの
操縦士が自分の位置を追跡して安全性を高めることができる情報を提供する
チャートのタイプ：区分航空図； VFRターミナルエリアチャート（TAC）

区分航空図（Sectional Charts）

提供される情報：
- 空港データ、航法補助装置、空域、および地形
スケールは1：500,000（1インチ= 6.86 NM）
6か月ごとに改訂

VFR ターミナルエリア図（TAC：Terminal Area Chart）

クラスB空域またはその近くを飛行するときに役立つ
地形情報がより詳細に表示される
縮尺は1：250,000（1インチ= 3.43 NM）
こちらも6か月ごとに改訂
特徴
- 地形情報は、表面の標高レベルと多数の視覚的なチェックポイントを表示する
  - チェックポイントには、道路、鉄道、送電線、架空ケーブル、さまざまなランドマークが含まれる
- 航空情報には、航法装置、空港、管制空域、立ち入り禁止区域、障害物、および関連データへの視覚および無線補助施設が含まれる

正しいかつ最新の航空図

各航空図表の発行日を確認することが非常に重要である
- 改訂には、無線周波数の変更、新しい障害物、特定の滑走路と空港の一時的または恒久的な閉鎖、その他の飛行に対する一時的または恒久的な危険が含まれる場合がある
古くなったチャートは破棄し、最新のものに置き換える必要がある

航空機操縦、推測航法＆無線航行

航空機操縦（PILOTAGE）

定義-ランドマークまたはチェックポイントへの参照による航法
適切なチェックポイントがあれば、どのコースでも使用できる航法だが、推測航法およびVFR無線航法と合わせて使用するのが一般的
- 目立つランドマークがない地域や視界が悪い場所では困難な作業になる
使用するチェックポイントは、飛行エリアに共通の目立つ特徴である必要がある
- 道路、河川、線路、湖、送電線など、簡単に識別できるチェックポイントを選択すること
  - 表示されている道路は通常、最も移動量が多い/空から簡単に見えるものである
    - 新しい道路と構造物は常に建設されており、チャートに載っていない場合があある
可能であれば、コースの両側に目印を設定すること
- 選択した参照ポイントと交差しないように、またコースから離れすぎないように注意すること
単一のチェックポイントだけに依存せず、周辺にある複数のチェックポイントを選択すること
- 見当たらない場合は、必要な機首方位を維持しながら、次のチェックポイントを探す
- チェックポイントが見えない場合は時間に基づいて方向転換し、飛行を盲目的に続行しないこと

推測航法（DEAD RECKONING）

定義-時間、対気速度、距離、および方向に基づく計算のみによる航法のこと
- 風速と対気速度の値で上記を調整すると、真の進行方向と対地速度（GS）が得られる
  - 予測された進行方向は、機体を目的の経路に沿って飛ばすために使用され、GSは各チェックポイントと目的地に到着する時間を導き出すことができる
水上飛行を除いて、推測航法は航空機操縦（PILOTAGE）と併せて使用される
- 方位とGSは、チェックポイントから観察されるように、操縦士によって常に監視および修正されます。
- 理想的には、操縦士が3つの航法形式すべてを使用できるように、無線航法装置を追加する必要がある
  - 推測航法から始め、航空機操縦と無線航法で確認する

無線航法（RADIO NAVIGATION）

定義-電波を使用して所定の飛行経路をたどる航法
利用可能な4つの無線航法システムがある：VOR、NDB、LORAN-C、GPS
- 航空機の装備と好みにより、使用するシステムが決まる
  - GPSとVORが最も一般的である
  - NDBとLORANは古い装備設備であるため、現在はほとんど存在しない

気象状況の確認

安全に飛行できるかどうかを判断するための最初のステップは、プリフライトの気象ブリーフィングを取得することである
FAR 91.103によれば、操縦士はフライトに関わる天気予報と予報に精通している必要がある

出発するかどうかの判断（Go / No – Go Decision）

飛行機に乗るかどうかを決断するには、適切な判断が必要となる
- 危険な状態となってひどく終わるかもしれない
気象要因と機体装備を関連して考慮する必要がある
- 使用機体は飛行に耐えうるものか？
  - 制限を超えてるか？
次の条件は、「出発しない」という決断につながる可能性がある
- あらゆる種類の雷、特に可視化できない雷雨
- 動きの速い前線またはスコールライン
- 中程度以上の乱気流
- アイシング（着氷）
- 霧、またはその他の視覚的な覆い
- 強風

肉体的/精神的コンディション

病気、疲れ、動揺、意気消沈–これらの要因は、問題を処理する能力に影響を与える可能性がある
IMSAFEチェックリスト

直近の飛行経験

自分の能力や飛行機の能力を超えないこと
- 例：しばらく飛行していなくても、MVFRで快適に飛行できるか否か？

フライトログの使用

航法ログは飛行計画と実施に役立つ
- 操縦士が飛行の進行状況を追跡できるように、論理的な順序で情報収集を行い準備すること
- 操縦士が使用するために必要な頻度、ウェイポイント、見出しなどが整然としており、見つけやすいことが肝要である

飛行計画（フライトプランニング）

経路のプロット

まず、ルートを描く
- ポイントAからポイントBに線（またはコースによってはいくつかの線）を描く
  - ルートがA-B以外にない直接の飛行である場合、コースは単一の直線となる
  - そうでない場合は、2本以上の直線で構成される
    - たとえば、直接の飛行ルートからは外れているが、航法が容易になるためVORステーション直上を通過する場合など
  - ルートを選択するときは、常に地形、空域、航法機能などを考慮すること
- 飛行の方向、地形、燃料などに基づいて、飛行高度を決定すること

チェックポイント

コースを維持するために使用された、飛行ルートに沿った認識可能なポイントのこと

上昇地点（TOC：Top of Climb）

最初に、上昇の到達点をポイントとして計画する。これは、参考となる飛行時間と、上昇出力を設定した場合における飛行距離を提供する（使用燃料の増加）
- 上昇率の情報と目的の巡航高度に基づいて、上昇地点に到達するまでの距離を計算する
  - 上昇率はAFMで計算できる（例：1,000 fpm）
  - 上昇する高度：巡航高度 – 空港の高度（例：上昇するには6,500 ’-500’ = 6,000 ’）
  - 1,000 fpmで登るには6,000 ’= 6分間の上昇が必要
  - 上昇時における対地速度（風に合わせて調整されたTAS）を使用して、6,500 ’MSLまで上昇するのにかかる地上距離を算出する
    - 例：上昇時のGSが90ktsの場合、目標高度に到達するには9 NMかかる
      - 6分/ 60分= 1時間上昇するうちの1/10
      - 機体が1時間ごとに90 NM移動するため、（90 NM /時間）（1/10時間）= 9 NM
出発空港から9 nmのコースにTOCのラベルを付ける
- TOCに対応するチェックポイントを見つけようとする

下降地点（TOC：Top of Descent）

次に、降下開始のポイントをマップする。これは、目的地のターミナルエリアへの降下を開始するポイントを提供する
- 降下率の情報と巡航高度に基づく
  - 降下率は操縦士次第である（例として1,000 fpmを使用する）
  - 下降する高度（巡航高度–空港標高）
    - 例6,500 ’– 1,200’ = 5,300 ’下降
      - 注：空港の高度（地面）に基づいて計算するのではなく、パターン高度を使用する方が便利な場合がある
  - 下降時間：5,300’を1,000 fpmで下降するためにかかる時間
    - 1,000 fpmで降下する場合、5,300’降下するのに何分かかるか？
      - 5,300 / 1,000 = 5.3分
  - 下降における地上移動距離
    - 対地速度を使用して、5.3分で移動する距離を計算する
    - 対地速度が150 ktsの場合、空港から13-14 NMの地点から降下を開始する必要がある
      - 5.3分/ 60分= 0.088時間（分を時間に変換）
      - 0.088時間* 150 kts /時間= 13.25 NM
        
        したがって、空港から約14 NM手前の地点より降下を開始することを計画すること
  - コース上でこのポイント（目的地の14 NM前）をマークする
    - 「降下を開始」というリマインドになるよう、近くの視覚的なチェックポイントを見つけること
TOCとTODの間のギャップを埋めるためにルートに沿って追加のチェックポイントを見つけること
- これらは、目的のルートを維持するために使用される（迷子にならないように）
- チェックポイント間の距離は、旅程または個人の快適さに基づいて異なる場合がある
  - 10-25 NMごとのチェックポイントは、迷子になるのを防ぐのにちょうどよい距離である
  - 自分に負担をかけすぎないように
- チェックポイントは、大きな町、湖、川、または空港などがある町、さらには高速道路や鉄道の路線といった認識可能なポイントの組み合わせを簡単に見つけられる場所である必要があり、山脈などの地理的特徴も役立つ
  - 通常、チャート上で黄色く塗られたエリアで示される街を選択する
  - 小さな円で示されている町を選択しないこと-それらは少ない民家の集まりである可能性があります
    - ただし、周囲に何もない孤立したエリアでは、こういった少ない民家などは逆に目立つため。使いやすいチェックポイントになる場合がある
TOC、TOD、および追加のチェックポイントをNavログに記録すること

給油地点

個人の快適さと、少なくとも規制要件に基づいて給油ポイントを設けること
- FAR 91.151では、目的の着陸地点まで飛行するのに十分な燃料が飛行機に搭載されており、通常の巡航出力設定においてはでは、少なくとも
  - 日中30分、夜間45分と定められている
それに応じて計画するように！

総合＆もし何がという予想

コースを描けたら、あらためてその計画している飛行ルートを調べる
- ルートに沿って利用可能な代替空港を探すこと
- 緊急着陸が必要な場合に影響を与える可能性のある地形（山、沼、水など）を確認すること
- あらゆる種類の緊急事態と取られるべき適切な行動を想定して準備すること
- また、飛行経路が制限されたエリア（使用中の場合）または禁止されたエリアを通過しないようにすること

航法ログ

まず、旅程の真対気速度を見つけて、航法ログに記録する
- 航空機のPOHで提供されているチャートを使用する
コースが描かれ、チェックポイントがマークされたので、マップ上で測定して、各チェックポイント間の距離を確認する
- 航法ログにこれらの距離を入力する
次に、飛行計画の各区間における真経路を見つける
- 真経路（TC）–チャートに描かれ、真北から時計回りに測定された2点間の直線が指す方向のこと
  - 真経路を測定するとき、北は常に直上に向かっていること
  - プロッターを使用して真経路を見つける
機首真方位を取得するために風向きによる真経路を調整
- フライトコンピューター（E6B）の背面で風補正角度（WCA）を計算し、真経路に足し加える/差し引いて機首真方位を取得する
  - 値が西側であれば足し加え、東側であれば差し引く（東は最低、西は最高という覚え方）
  - また、航法ログでフライトの各区間の対地速度を記録付けする
最後に、磁気方位を見つけるために真方位を調整する
- 磁方位-磁気変動は機首真方位に適用される
  - チャート上に表示された等値線を使用して、経路を維持するために必要な磁気方位を見つけるよう、必要な度数を加算または減算する
- 必要に応じて、航空機のコンパスの近くにある修正カードで偏差を調整し、磁方位を取得する
この時点で、航法ログにはすべてのチェックポイントがリストされているはず。各チェックポイントには、距離、真経路、機首真方位、磁方位、機首磁方位、高度、対地速度が含まれる
次は時間と距離の情報である
- 各ポイント間の距離と対地速度はすでにわかっているので、各区間の推定時間を計算する
  - 距離=速度x時間、つまり時間=距離/速度（または対地速度）
最後に、各区間の燃料消費量を調べるために、各区間の時間を使用する
- POHを使用して、Climb、Cruise、Descentの燃料消費量の表を見つける
  - ガロン/時で表示される
  - 各区間経路にかかる分数を時間に単位変換し、区間当たりの燃料消費量を見つける
    - これは、フライトコンピュータ（E6B）または計算機を使用して実行できる
上記はすべて、航法ログに入力すべき情報である

GPS航法

フライトの前に、飛行計画のウェイポイントをGPSに入力する
- 区分航空図とターミナルチャートに表示されるVFRウェイポイントは、GPS上においても使用可能ウェイポイントとして表示されます
  - これらのウェイポイントのGPS識別子は、チャートのウェイポイント付近に表示される（5文字）
GPSは、航法ログと同様の情報を提供し、フライトプランに変更が加えられたときに、距離、途中移動時間、燃料消費量などを更新する
GPSは非常に便利なツールではあるものの、実際使用する際の前提条件として、操縦士はGPS無しで満足に運航できる技量を持っている必要がある
- 状況認識に最適
  - GPSがあることに満足して状況認識を怠ってはいけない。こういったことから引き起こされるGPSによる障害は危険な場合がある
  - GPSに障害が発生した場合、航空機操縦と推測航法を使用して、経路に沿って安全に続行できる技量を持っている必要がある

飛行計画の提出

必須ではないが、飛行計画に記載される情報は万が一の際の捜索や救助に使用できるため、運用上は適切である
飛行計画の提出は地上または空中で行うことができる
- 地上：FSSに電話（1 800-WX Brief：電話番号）
離陸後、無線でFSSに連絡し、離陸時間を伝え、事前に提出した飛行計画を有効にする
- 飛行計画は、提出後から出発予定時刻の1時間後まで保持される
提出した飛行計画に対して”飛行完了”を伝えることを忘れないように！！
- FAAは、飛行計画が閉じられていない場合、到着予定時刻の30分後から捜索を開始する

代替空港へのダイバージョン

飛行計画は予定通りに行かないときもあるかもしれない
- これは、天候、機能不全、不適切な計画、燃料、操縦士/乗客の疲労/病気などが原因になる可能性がある
飛行前に、適切な着陸エリアと迂回に使用できる航法機器がないかルートを確認すること
- 経路/速度/距離を計算するときにすべてのショートカット/先人の知恵による計算を利用すること
手指によって距離を推定するテクニック
- マップのスケールを使用して、親指の指先から指の関節までの距離（拳に向かって）10 NMがおよそどれくらいかを調べておく
- 迂回の場合、親指を使用して、代替空港までの10 nm増分の数をすばやく測定する
- これにより、大まかな距離の見積もりが得られ、より短時間かつストレスも少なく、時間と燃料計算が可能になる
コンパス、航路、またはその他の参照点を使用して、おおよその新しい機首方位を決定する
- 区分航空図に表示されている代替空港を選択するか、GPSの[最も近い]ページ表示を使用すること

ダイバージョンの手順

区分航空図で現在位置を確認
ショートカット/大まかな計算（上記）を使用して、すぐに別の方向に迂回する
- すべての測定、プロット、計算を最初に完了させようとすると、状況が悪化する可能性がある
- 経路を確立したら、時間の記録を取ること
  - ダイヴァージョン先の周辺の風向風速（Wind aloft）の上方を元に、方位とGSを計算する
    - 決定したら、新しい到着時間と燃料消費量を計算する
    - 航法と計画のどちらにも気を配りつつも、飛行を優先する
- 高度を決定するときは、雲の高さ、風、地形などを考慮すること

位置ロストの手順

位置ロストをそもそもしないために

常に現在地を把握する-事前に計画し、次のランドマークを理解する/航法の兆候を予測する
無線航法システム/視覚的観察によって予想を裏付けられない場合は、是正措置を講じる
- 複数のランドマークを使用して位置を確認する
  - 可能であれば、1つのランドマークに依存しないこと

もし位置ロストをした場合どうするするのか

慌てないこと

５つの” C”

CLIMB（上昇）– これにより、より多くの地表面を視界に収めることことができ、ランドマークを見つける可能性が高くなる
- 無線受信を改善し、送信機の範囲を拡大し、レーダーのカバー範囲を拡充する
COMMUNICATE（通信）– VORステーションでのRCO周波数を含む、チャートの周波数を使用する
- コントローラはレーダーベクトルを提供できる
- 状況が脅威の段階になった場合、トランスポンダを7700にセットし、緊急回線121.5を使用する
CONFESS（伝達）– 周囲のATC施設に状況を伝える
COMPLY（準拠）– ATCの提案に準拠する
CONSERVE（保持）– 飛行可能範囲を最大にするために、エンジン出力/対気速度を下げます（どちらか適切な方）

上記に加えて

磁方位と機首方位計を確認する
- エラーがある場合は、計器をリセットする前にエラーの方向に注意すること
  - これは、経路に対して機体が左右どちらにずれているのか判断するのに役立つ
    - 例：磁方位が機首方位計より10度大きい場合、機体は経路の右側にいる可能性がある
無線航法装置（VOR / ADF）を使用して、2箇所にある航法補助施設と自機の位置関係を調べて地図にプロットする
- GPSを使用して位置を特定することもできる
自機が町の近くに位置する場合、町の名前が給水塔などのランドマークに表示されることがある

完成基準

訓練生は、選択した目的地へのクロスカントリーフライトを適切に計画して実行できます。

成功のポイント

クロスカントリーのフライトプランニングには、多くのプリフライト作業が必要です！またそれは、迷子になるのを防ぎ、潜在的に危険な悪天候から私たちを遠ざけます。

本レッスンの各項目をレビューすること

ナビゲーションで使用される用語について
航空図の特徴について
最新かつ適切な航空図（チャート）を使用することの重要性について
コースのプロット方法、給油ポイントと代替空港の選択、および予期しない状況が発生した場合の適切なアクションについて
操縦士と推測航法の基礎について
無線航法の基礎について
代替空港へのダイバートについて
位置ロストした際の手順について
燃料消費量の計算について
フライトログを準備して適切に使用することの重要性について
天気予報の重要性と、「行くかどうか」の決定を下す際の適切な判断について
フライトプラン提出の目的と手順について

参考資料

FAA-H-8083-3
FAA-H-8083-25

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