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KSFOからホノルルへ太平洋横断

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なし KSFOからホノルルへ太平洋横断

msg# 1.3.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1
depth:
21
前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿.1 | 投稿日時 2010-1-5 13:02 | 最終変更
hide  長老 居住地: 兵庫県  投稿数: 634
hideです。遅ればせながら、明けましておめでとうございます。
 いよいよ、太平洋横断に取り掛かりました。今回はベイエリア東岸のオークランド・メトロポリタン国際空港(KOAK)を離陸し、サンフランシスコ国際空港(KSFO)経由で洋上を飛んで、ホノルル国際空港(PHNL)に到達しました。

 取りあえず、東太平洋を横断したわけですが、満を持した航法に予想外のミスがありまして、最後はVORに頼って到着しました。またホノルル上空では、パソコンの負荷が非常に大きくなり、着陸前にフリーズしてしまいまして、飛行中にエディターで打った記録メモも消失。自作航法ツール「まぐなび」に、同時に打ち込んでいた、測風データなどのナビゲーション・ログだけが、からくもExcelのオートセーブ機能に救われました。
 年明け早々、散々な目に遭いましたが、懸命に原因を調べて、直ちにフライトをやり直し、改めてホノルルをヒット。パールハーバーの北にある、米陸軍のホイーラー飛行場(PHHI)に、予定通り着陸しました。今回は、このスッタモンダをご報告させて頂きましょう。以下がフライトプランです。

【離陸地点】
◎オークランド(KOAK)VOR116.80 37.43.33N-122.13.23W
   ▼228度9.6nm
【航法上の出発点】
★サンフランシスコ(KSFO)VOR115.80 37.37.10N-122.22.25W
   ▼242.2度2098nm
△変針点OP(Ocean Point)北緯21度18分 西経157度58分。
   ▼277度100nm
【航法上の目的地】
★ホノルル国際空港(PHNL)VORTAC114.80 21.18.30N-157.55.48W
   ▼
【着陸地点】
◎ホイーラー飛行場(PHHI)NDB373 21.28.41N-158.02.01W

●太平洋横断のパイオニアをしのぶ:
 フライトに先立ち、アメリカ本土=ハワイ間の、無着陸飛行の歴史を調べてみました。最初に成功したのは、米陸軍のフォード3発機「バード・オブ・パラダイス」号で、1927年6月28〜29日のことです。わずか2カ月後の8月11日、早くも初の太平洋横断レース「ドール・エア・ダービー」(別名、トランスパック・レース)が開かれました。このレースには計15機もエントリーがあり、最終的に8機がスタートしたものの、当時の航法技術では、ハワイ諸島を正確に狙うのは相当難しく、ゴールしたのはわずか2機。4機がリタイヤし2機が行方不明、死者10人という、アメリカ航空史に残る悲劇となりました。
 思えば無茶な催しですが、この年は5月20日に、リンドバーグがニューヨーク=パリ間無着陸飛行(史上初の大西洋単独横断)に成功したばかりで、全米が空前の航空熱に沸いており、「次は太平洋だ!」というムードだったのでしょう。
 これらの太平洋横断飛行は、いずれもオークランドが出発地です。また少なくともドール・エア・ダービーは、ホイーラー飛行場がゴール地点です。熱い冒険飛行の時代をしのび、私もこの2地点を、離着陸地に選びました。ただしFlightGearのシンボル空港・KSFOと、ハワイの表玄関PHNLも捨てがたく、共に「航法上の」出発地と目的地、ということにしました。

●飛行コースの説明図:
 先のフライトプランは、マイアルバムにアップしました説明図「図解・ホノルルへ」とともに、ご覧頂けますと幸いです。
 ここで使う、磁気俯角・偏差航法につきましては、すでに昨年の7月29日と8月17日付本連載でご説明しましたが、図を使いまして、改めて要点に触れます。

 サンフランシスコ=ホノルル間を、GPSに頼らず飛ぼうとすると、航程の大部分は推測航法を使い、最終段階で目的地のVORを受信して、ゴールすることになります。今回の場合、VORが確実に受信可能な範囲は恐らく、説明図に黒線で示した、ホノルルを中心とする半径100nmの円内でしょう。全航程は2000nm以上ありますので、この100nm圏をヒットするには、精密に風向・風速を計り、絶えずコースを修正しなくてはなりませんが、それでもかなり誤差が出る恐れがあります。
 誤差は、「前後」方向と「左右」方向の両軸に出ますから、せめてまず、どちらか一方を解消してしまいたいものです。仮に、目的地を通過する非常に長い誘導ビームが、飛行コースと直角に(または大きな角度で交差して)洋上に伸びていれば、飛行機が予定コースからそれても、この誘導ビームに、どこかで必ず交差しますので、あとはビームに乗りさえすれば、ゴールできます。この場合は「前後方向の誤差」は、ほとんど問題にならないわけですね。
 私の磁気俯角・偏差航法では、以前ご紹介しましたように、地磁気の等俯角線を、誘導ビームの代用品にします。説明図をご覧頂きますと、天気図の等圧線のような、緩やかなラインが多数ありますが、間隔が広くて大きく湾曲しているのが等偏差線で、今回は使いません。逆に間隔が密で直線に近く、ほぼ赤道に平行に走る線が、今回使う等俯角線です。飛行前に、あらかじめホノルルでピラタスPC7改を起動し、パネルに設けた「俯角計」(Internal Propertiesを見てもよい)で現地の磁気俯角を計りますと、37.98度でした。説明図に黒い直線で示したのが、この37.98度の等俯角線で、これが誘導ビームの役割を果たします。

●わざと、コースを逸脱する:
 次に、左右方向の誤差です。ここで真に重要な情報は「どの程度、それたか」ではなくて、「左右、どちらの方向にそれたか」です。これが分からないと、目的地が見つからず、引き返して反対側へ向かった場合、捜索用の燃料が3倍必要になります。こうした場合、しばしば航法に使われるのが「左右いずれかに、わざとコースを逸らして誤差を吸収し、左右片側だけ捜索する」というテクニックです。説明図では、ホノルルの東100nmの地点に、「変針点OP」を設けており、サンフランシスコからここに向けて推測航法を行います。(この100nmの逸脱のことを、私は「リード距離」と呼んでおり、長いほど安全ですが、遠回りになります)
 もし推測航法が正確でしたら、37.98度の等俯角線にたどり着いた(パネルの俯角計が37.98度を示した)時点で、機体はちょうど変針点OPにいて、ホノルルVORが受信でき、DMEが100nmを表示するはずです。また、この時点でVORが受信できなかった場合は、機体が変針点OPよりも、さらに東にいると見なして、37.98度線ぞいに西へ進めばいいことになります。
 リード距離を決め、ビーム代わりになる37.98度線の方位角を、図上の等俯角線を基に分度器で測定したら、これらの数値とサンフランシスコ及びホノルルの緯度・経度を、自作の計算表「まぐなび」に入力します。これで変針点OPの緯度経度と、その前後で飛ぶ区間の針路・距離が出ます。説明図の下に表示したのが、「まぐなび」の最新版です。

●大洋横断には、正確な推測方法の併用も必要:
 …以上に見るように、磁気俯角・偏差航法は、航法誤差を吸収してくれます。ただし、この方法にも限界はありまして…誤差が万一、最初に設定したリード距離を上回ってしまった場合は、迷子になる恐れがあります。
 仮に真対気速度300Ktで飛行中、コース真横から30Ktの風が吹いており、これに気付かず補正もしなかったとしますと、全航程100nmのショートフライトでは10nmの誤差で済みますが、洋上を2000nm以上飛ぶと200nmの誤差が生じ、VOR受信圏を逸脱してしまいます。また太平洋上の高空では、60Ktくらいの強風もあり得るのですが、かといって無制限にリード距離を伸ばすと、航続力が足りなくなります。従ってサンフランシスコから変針点OPまでのフライトでは、どうしても風向・風速を定期的に測定して補正する、推測航法を行う必要があるのです。現在の「まぐなび」には、以前お話ししましたように、風向・風速の測定結果から、補正針路や変針点OPまでの残距離、到着予定時刻などを算出する表が付けてあります。

●「ボルト締めの増槽」を付ける:
 離陸の前に、燃料の問題にも触れておきます。
 ハワイ経由の太平洋横断ルートは緯度的に、東寄りの卓越風が期待できる「貿易風帯」を通っており、うまく行けば小笠原あたりまで、追い風気味だと踏んでいました。秋以降、NOAAの高層天気図を見ても、ほぼそんな傾向でした。
 PC7改のベスト燃費は、高度30000ft付近で約4nm/galで、満タンですと航続力は計算上2600nmを超え、オークランド=ホノルル間では400nm程度のゆとりがあります。実際は低空や上昇時に燃費が落ちますが、追い風か無風、横風でしたら楽勝です。ところが12月後半に入ると、太平洋の高空は広範囲に逆風が吹き、日によっては50〜60Kt(!)のアゲインストも見られ、航法ミスをしたら即、ガス欠の恐れが出て来ました。天候待ちをする手もありますが、時間に縛られるサラリーマンとしましては、これでは不便です。結局、あまり風向に左右されないよう、当初は不要だと思った補助タンクを付けることにしました。

 実物のPC7には兵装ラックが付けられるので、droptank-demoを利用し、seahawkの785Lbs入り落下増槽などを吊り下げるのが、リアルで手っ取り早いと思います。この増槽を出現させ、位置を合わせるのは簡単でしたが、私の力では残念ながら現時点では、実際に燃料をフィードしたり、投下することは出来ませんでした。
 ならば当面…投下装置のない、ボルトオンの固定式タンクと見なすしかありません。取りあえず、機内タンクの容積を増槽の大きさだけ増やし、燃料計のフルスケールを超える分の目盛りはレッドゾーンに塗って、自称「コック自動切り替え式の増槽」が完成。安直なやり方ですが、これで燃料の問題は解決し、愛機をKSFOから離陸地オークランド空港へ移しました。
 また本番で万一、ホノルル国際空港VORがうまく受信できない場合や、風向の関係で、ホイーラーとホノルルのいずれにも着陸が困難な場合に備え、代替VORや空港を選択し、「まぐなび」の余白に記入しておきました。

●PC7改、世界最大の海へ向かう:
 先日、やっと十分な自由時間が確保でき、夜明けのオークランド空港でピラタスPC7改を起動。ちなみに実世界でも、ちょうど夜明けでした。
 この時点でホノルルは、9000ftで270度の風10.2ktと逆風です。オークランドも高空は西の風。ただし8Ktなので決行できると判断し、PC7改の燃料タンクを、増槽を含めて一杯にしました。「まぐなび」に航法諸元を入力中、変針点OPからホノルルへのコース・ベクトルの向きが、逆に表示されていることに気付き、とっさに修正。しかしこれが後々、困った事態を引き起こすことには、気付きませんでした…。
 エンジンを始動し、フラップを1段下げます。

 日の出を背に、たっぷり30秒の離陸滑走。重い機体がやっと浮きました。上昇力は小さく、KSFOに向かって湾を1往復半しても、ようやく20000ftです。出来れば巡航高度の30000ftまで昇ってから、航法スタート地点のKSFO・VORを越えたいのですが、時間が掛かるので断念。1541時(現地7時41分)にKSFOから太平洋に機首を向け、さらに上昇を続けました。以後ハワイ諸島まで、視界は青い天球と雲とモヤだけ。しかし計測や計算が目白押しで、退屈するヒマはありません。

 1616時、最初の測風。「まぐなび」の表示で、正三角形のウインド・スター経路を飛ぶための機首方位を確認。左に60度旋回して1分直進し、Atlas上で航跡の角度を測り、コンパス針路と共に、「まぐなび」の測風計算表に記入。ただちに右120度旋回して、同じ操作を行い、最初の針路に戻った上で、四つの方位測定値を「hideの風見盤」に入力して、風向・風速ベクトルを算出。これを再び「まぐなび」の測風計算表に入力すると、新しい航法諸元が算出されますので、慎重に針路を変更。また航空日誌代わりのテキストに、新たな到着予定時刻や感想などを打ち込みます。
 煩雑な記載になりまして、恐縮ですが(^^;)。風の変化を折り込んだ推測航法では、こういう作業を…ただひたすら繰り返すわけです。
 最初の1時間は20分間隔で測風。その後は30分間隔とし、北米大陸を離れるにつれて風の変動が減ったので、3時間目以降は1時間間隔に伸ばし、計8回実施しました。測風時以外は倍速モード巡航ですが、航法に時間が掛かるため、たびたびポーズを掛けており、実世界でも半日を費やすフライトになりました。

 洋上で測風する技術を編み出し、自己完結した推測航法を行うことは、数年来の夢であり、実現できて非常に嬉しく、ゲームとしても奥が深いと思います。ですが、これだけ回数をこなしますと、さすがに手間が大変で、改良したくなります(^^;)。あるフェリーパイロットが、「夜中に飛び続ける俺たちは、まるで忍者だ。それも、下忍だ。不眠不休でひたすら計算し、操縦し、またひたすら計算する」という趣旨のことを書いていたのを思い出し、僭越ながら、ちょっと共感しました。

●失敗、そして原因を探る:
 数時間の苦闘を経て。いよいよ俯角計の表示が、目標の37.98度に近づきます。そろそろVORが使えるかと、ホノルルの周波数を入れたところ、DMEは予定通り約100nmを示しました。ところがRMIの指針は、前方右寄りを指すはずが、なんと左寄りを示しています。説明図で言いますと、赤字の「VOR測定点」からホノルルを見た状態です。コースが西へ極端に外れましたが、一体なぜだろう…?
 ハワイ諸島には、他に同じVOR周波数はなく、計器の表示を疑う余地はありません。ホノルルには確実に到着できますが、航法では何か大間違いをしたわけです。うれしさも半分…といった気分で、私はホノルルに機首を向けました。高度を下げて行くと、本来はダイヤモンドヘッドが見えるはずでしたが、実際はオアフ島の北岸が出現。やがてホイーラー飛行場を通過し、真珠湾のフォード島に差し掛かりました。これじゃまるで1941年冬、南雲機動部隊が放った攻撃隊の針路です。
 ホノルル市街地が見えると、FlightGearの画面処理が、異様に重くなってきました。スナップ写真を撮って保存中、とうとうパソコンがフリーズ。貴重な休みの半日を掛けて、やっと目的地上空に来たのに、着陸不能となって記録メモまで消えるとは、まったく残念無念です。

 全身から力が抜け、最初は「もういいや、とにかく着いたのだから」と思いましたが、せめて着陸だけでも、やり直したいと思い。先ほどの「VOR測定点」で機体を空中起動して、ホノルルへの進入を再現しました。ところがオアフ島東岸のココヘッド岬付近で、またもパソコンが重くなり、画面がコマ送り状態を起こし、操縦不能となって海に墜落。もう、踏んだり蹴ったり…というヤツですな。意地でもこのままには出来ず、もう一度やり直して、何とかホイーラー飛行場に降りました。

 しかしこれでは、何の解決にもなっていません。まず、正常に動いていたソフトが、なぜ重くなったのか。起動ウイザードのAdavancedを開いて設定を見直したところ、気になるものが一点見つかりました。私は以前、画面表示オプションを少し変更したのですが、機能を十分理解しないまま、RenderingメニューでTexture filteringを最高レベルに上げ、そのまま忘れていました。改めて調べると、これはテクスチャーの「異方性フィルタリング」を調節し、細部の画質を良好かつ均一に保つ機能で、レベルを上げると処理が重くなるのですね。これを最小値に落とすと、動作が安定しました。

 次は、航法ミスの分析です。オートセーブされた「まぐなび」を調べますと、大変なことが分かりました。私は離陸直前に慌てて、変針点OP=目的地間の方位ベクトルの向きを修正しましたが、バグは表示のみの問題で、その後の計算は合っていたのです。ところが安易なフィックスを試みたため、他の計算式が影響を受けて、変針点OPが本来の位置より200nmも西に移動したことが分かりました。マイアルバムの説明図に赤で示した、「誤った変針点OP」がそれです。
 航法の世界では文字通り、数字一つ、小数点一個のミスで、目標地点や現在値が大バケしてしまいます。これは航法計算の宿命的な怖さで、「ツールを一部でも変更したら、綿密なテストなしには、絶対に使ってはならない」としか、言いようがありません。ちなみに、サンフランシスコから変針点OPまでの推測方法自体は、なかなか高精度だったのですが…こう書いても、ちょっと空しい気がします。

●再挑戦、陽光輝くホイーラーへ降りる:
 「まぐなび」の欠陥を修正した後、再度カリフォルニアとハワイの天候を調べますと、オアフ島は270度19Ktの強い逆風でしたが、オークランド空港は無風。ならば、天候が変わらないうちに、もう一度、飛ぶかぁ!

 という次第で、わが過去最長のフライト全体を、やり直しました。さすがに疲れて、最初から測風を1時間1回に減らしたところ、航法誤差が大きくなり。ハワイ本島まで来たと判断してVORをセットすると、機体はもうオアフ島上空にいて、ホノルルのわずか9nm手前でした。この時のコースは、説明図の黄色い線に当たります。
 ともかく今度こそ、米本土からハワイへ、トランスパシフィックに成功しました。ホノルル市街地やパールハーバー上空でも、特に異常な負荷は感じられず、晴れ晴れした気分です。ホノルル空港のATISを受信して風を確認後、南国の日差しが差すホイーラー飛行場へアプローチ。滑走路がやや短いため、75Ktまで減速してショートランディングの態勢を取り、ふんわりタッチダウン。ランプインしてエンジンを切ると、さすがに達成感がこみ上げて、周囲の風景が非常に美しく見えました。

 最終的には、ほぼ目的地へ直航したので、せっかくの磁気俯角・偏差航法は、厳密に言いますと、あまり出番がありませんでした。しかしこれをきっかけに、「もっと積極的に地磁気を活用し、よりダイレクトに目的地を狙う改善策はないのか?」という思いも沸いており、研究課題となりそうです。ハワイでしばらく過ごした後、ウェーク島と小笠原の硫黄島を経由して、日本に向かう予定です。
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