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セスナを再履修する

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なし セスナを再履修する

msg# 1.2.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1
depth:
11
前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿.1 | 投稿日時 2012-2-2 10:35 | 最終変更
hide  長老 居住地: 兵庫県  投稿数: 650
hideです。
　前回は、２種類のスリップを使った横風進入練習を行い、少しだけ腕が上がった気がしましたので、引き続き軽飛行機で、基本的な操縦おさらい訓練を続けます。今回は、あまりじっくり操縦したことの無かったセスナ172pを使い、伊丹RJOOのトラフィック・パターンを丹念に回ります。
　すでに十分詳しい方が多いことと思いますが、頭をまっさらにして勉強してみると、昇降舵トリムの設定や機体重量・重心位置などに関して、幾つか新しい発見があり、結構わくわくしました。ご参考になることを祈りつつ、以下にご紹介させて頂きます。

●●チュートリアルで、セスナをおさらい：
　172pを選んだのは、たぶん世界一普及した民間初等練習機であることと、資料が多いこと、従ってフライトシミュレーター上では、恐らく一番リアルに性能・機能が再現されていると期待でき、またFlightGearでも若干の操縦チュートリアルが用意されていること、などが理由です。
　その昔。フライトシミュレーターを始めた当初は正直、チュートリアルをバカにしていました。「飛行機の操縦くらい、本と模型で知っているぜ！」というわけです。しかし、試しにMSFS2000のフライトスクール機能を使ったところ、従来Ｕコン機や紙飛行機を飛ばした経験では、あまり正確につかんでいなかった、パワーと上昇率・飛行速度・トリムの関係をリアルに学ぶことができて、改めてフライトシミュレーターの威力を感じました。この時は、セスナ182Sで「自家用操縦免許」のチェックライドに合格し、続いて「計器飛行」の途中まで進んだところで、やめてしまいましたが…惜しかったかなと、後で思いました。
　という次第で、前回から始めた「おさらい訓練」でも、操縦に関する基礎知識の欠落部分や、疑問点の答が見つかることを期待して、FlightGearのセスナのメニューバーに入っている、チュートリアルを試しました。項目は次の通りです。
　エンジン始動
　タキシング
　離陸前点検
　無線機調整
　高度計調整
　離陸
　着陸（ストレート・イン）
　トラフィック・パターン
　エンジン故障

　手元に鳳文書林の「飛行機の操縦　基礎編」と「セスナ172取扱法」（Ｍ、Ｎ、Ｐ型のマニュアルを1冊にまとめ、ほぼ全文を日英対訳にした本）を置いておき、随時参照しながら順番に試しました。

●●始動、タキシング、ランナップ点検：
　起動すると、英文の画面テロップが次々と出ます。ただしすぐ消えてしまうので、あとで Tutorials フォルダのxmlファイルを開いて、内容を読み直す必要がありました(^^;)。最初のシーンは、リバモア・ムーニー空港KLVKで始まります。エンジンを始動すると、約500rpmでアイドリングします。指示に従って800〜1000rpmまで上げると電流計の針が跳ね上がり、充電が始まるのが印象的でした。ちょうど、ふた昔くらい前の車を運転している気分です。セスナでは、以前どなたかご指摘された計器照明のレオスタットみたいに、各部の操作フィーリングを、より実物に近づけようという努力が見られますね。あちこち見回していたら、アームレスト付近にクリッカブルポイントを発見。ドアが開くことを初めて知りました。

　次のタキシング練習では、誘導路脇の標識を見ながら場内を進みます。前記「飛行機の操縦　基礎編」によると、タキシング中に斜め後方から強風を受けると、エルロンによる修正操作の利きが反転するそうですが、FlightGearでは再現していません。エレベーターとラダーも同様で、常に前方から風が吹いている利き方です。最後に、滑走路手前のランナップ・エリアで止まるよう指示されます。
　ランナップとは…最近あまり聞かなくなった言葉ですが、レシプロ機の離陸前に発電機を切り替えたりする、例のエンジン点検のことです。セスナでは、他の一連の離陸前点検と一緒に行います。このために停止する場所をランナップ・エリアと呼び、プロペラ機全盛時代の米国では、専用スペースが設けられる例もあったらしいですが、「基礎編」によりますと、現在は誘導路から滑走路末端に入るため機体を転回する、道幅が広くなった地点を指します。停止線の手前にいったん止めますが、実世界では２、３機が滞留する場合もありますので、プロペラ後流を他機に向けないよう、注意が必要とのこと。

　大ざっぱな点検手順は、まずパーキング・ブレーキを掛けて、３舵を端から端まで目一杯動かして作動チェック。FlightGearでもジョイスティックを使う場合は、作動範囲や遊びを自動調整するために必須の動作ですね（スロットル軸もお忘れ無く）。
　次は、ゆっくりと回転を1700rpmまで上げます。これは回転計のグリーン・ゾーン直前に当たります。ちなみに「パワーオン」という言葉は、グリーン・ゾーンまで回転を上げた状態を指し、「パワーオフ」はそれ未満のことだそうです（私はスロットルを完全に閉じることと混同していました）。
　パワーオフの最高回転数まで上げて、電流と電圧、油圧計の指針が、それぞれのグリーン・ゾーンに達し、パネル左上のサクション・ゲージ（一部計器を作動させるバキュームの負圧計）も動くことを確認。次いでイグニッション・スイッチをBOTHからLとR単独に切り替えて、回転の落差が125rpm以内であること、LとR同士の回転数の差が50rpm以内であることを確認。さらにキャブヒート（スロットル左の四角いつまみ）を引いたときに、回転が落ちることを確認します。ただしFlightGearでは、BOTH以外だと100rpmほど落ちますが、LとRの間に差はなく、キャブヒートを使っても回転は落ちません。（シミュレーター上では、実際に飛行に必要な操作ではありませんが…）
　ちなみに始動時、マニュアル及びチュートリアルでは、赤いミクスチャー・コントロールが、フルリッチ（最大濃度＝最前方）になっていることが求められますが、これは標高3000ft以下の滑走路の場合だそうです。と言うことは…セスナでミクスチャーを、リーン（希薄）側に引く操作が必要になるのは、高度3000ft以上だったのですね。初めて気が付きました。（注：誤ってリーンのまま低空に降りてくると、FlightGearでも実際にエンストする恐れがあります）

●●FlightGearご推奨の、離陸トリム位置：
　ところで離陸前点検には、「エレベーター・トリム：TAKE OFFにする」という項目があります。操縦に直接関係するだけに、シミュレーター上でも欠かしたくない操作ですが、さて、どうやったらいいのでしょう。
　172pのエレベーターのトリムハンドルは、ご存じのように、スロットル下のセンター・コンソールにあります。現行バージョンでは、画面をクリックしても動かないようですが、テンキーの１とENDか、ジョイスティックのボタンで操作できます。このハンドル部を拡大表示すると、現行モデルには「TAKE▲OFF」という表示があり、その右に白い目印バーが見えていて、トリム操作に従って上下に動きます。本来はこの白いバーを、「TAKE▲OFF」表示の▲印に合わせるのが、恐らく正しい離陸トリムの位置だろうと思われます。
　試しにこの設定にしてみますと、エレベーターが少し上げ舵状態になります。そのまま離陸を試みますと、機体は操縦桿にバックプレッシャーを掛けるのを待たず、60Ktで勝手に浮いてしまい、以後のフライトでも過剰に機首を上げる傾向が見られます。セスナ172pは、実機マニュアルでもチュートリアルでも、ローテーション操作をして離陸することになっています。従ってFlightGearの172pが離陸する際は、この▲印のトリム位置ではやはり不適切で、中立から少し下げ舵気味の設定がベストです。
　チュートリアルで「離陸前点検」「離陸」「トラフィック・パターン」を選択すると、自動的に下げ舵気味のトリムに設定されます。この状態を示した写真を「投稿画像」（旧マイアルバム）にアップしておきます。自分で設定する場合は、赤い矢印で示した位置に、白いバーを合わせればOKです。またHUDのトリム目盛りを使う場合は、黄色の矢印に△マークを合わせてください。
　なお、マニュアルには「ラダー・トリムも、装備していればTAKE OFFにする」とありますが、FlightGearでは代わりにエルロン・トリムを使って、エンジンパワーの増減によるトルク補正を行うようですね。離陸時は、デフォルトの中立位置がベストだと思います。

●●オプションいっぱいの離陸操作：
　離陸は、チュートリアルではごく簡単です。ノーフラップ65Kt（実機マニュアルは55Kt）で、あっさりエアボーンします。いっぽう「基礎編」の離陸の解説には、滑走路のセンターにアラインするコツや、前輪ステアリングからラダーによる制御への移行時の操作、標準的な離陸と短距離離陸の操作の違いなどが詳述されています。短距離離陸の場合、下げ舵を使って滑走すると最小抗力姿勢になり、滑走距離が短くなる…といった指摘は非常に面白いです。ただし実験したら蛇行しやすくて、あまり実用的ではありませんでした。ラダーより前輪のほうが、ステアリングの利きがずっと敏感なので、加速して浮き掛けた前輪を再び路面に押しつけると、機体が左右に暴れやすいのです。
　滑走中の横風補正はラダーだけではなく、本来はエルロンも風上側に使うそうです。エルロンは翼面を下げた状態の方が、上げるよりも（たぶん主翼迎角の分だけ）抵抗が大きいため、そちら側に軽いヨーが発生し、これをエルロン・ドラッグと呼びます。アドバース・ヨーにちょっと似ていて、「へーっ！」と感心しましたが、これも実験では残念ながら、効きが確認できていません。（空力ファイルには、drag_due_to_aileron なんていうパラメータは見あたらないようですから、無理かも知れません）

　ちなみに、離陸を中断して急停止する場合、制動距離が足りなかったら、どうすべきか。「基礎編」によりますと、固定脚機は片足フルブレーキングでスピン、引き込み脚機では、思い切って脚を収納してしまい、胴体の摩擦で止める…のだとか。当然、滑走路の閉鎖や事故調の聴取を覚悟しなさいね、という荒技です。FlightGearでは胴体着陸をすると、むしろ摩擦が減ってしまいますので、この方法は機体の改造が必要になりそうです。

●●正しいトラフィック・パターンとは？：
　いよいよ、場周経路を回るわけですが…トラフィック・パターンの大きさや高度は、どうやって決めたらいいのでしょう。10年以上前、MSFS2000のチュートリアルでは、確かシカゴのメイグス・フィールドを離陸して、AGL（地表からの高度）1600ftでダウンウインド・レグを飛び、滑走路末端が後方45度に見えた時点で第３旋回、そして最終進入、という感じでした。イメージは思い出せますが、クロスウィンド及びダウンウインド・レグに入る、第1旋回と第2旋回のタイミングがよく分かりません。

　そこで「基礎編」を調べますと、トラフィック・パターンのサイズは機体規模によって千差万別ながら、前半の旋回位置は高度で決めるようです。軽飛行機では、400ftまで上昇したら第1旋回。ダウンウインド・レグの飛行高度は、800ftないし1000ftが一般的とのこと。FlightGearのチュートリアルでは、500ftで第1旋回、1000ftで第2旋回をしてダウンウインド・レグに進入、という教え方です。
　空港によっては、トラフィック・パターンを「eAIP」（国土交通省の航空路誌・電子版）で公表しているそうですので、私も無料閲覧を申し込みました。航空路誌とは、航海術で言う「水路誌」（港湾施設や水路の状況、利用ルールなどを詳細にまとめた定期刊行物）に当たるもので、空港の非常に詳しい資料です。が、残念ながらトラフィック・パターンまで図示している例は、極めて少ないことが分かりました。
　私が見つけたのは現在のところ、調布飛行場と岡南飛行場だけです。前者は、多摩川周辺の鉄道線路や駅をランドマークに使って、あらゆる方向から調布のトラフィック・パターンへ進入する経路が描かれています。パターン自体は単なる長方形で略記され、高度のみ1000ftと具体的でした。また岡南飛行場は、付近の河川や道路に沿って滑走路へたどり着くコースが描かれ、なんだか「お車でお越しの方、現地はこちら」の看板みたいな味わいがあります。

　FlightGearのチュートリアルでは、KSFOから半島を隔てて西の海岸にある、ハーフムーンベイ空港KHAFのトラフィック・パターンを飛びます。手順をご紹介しますと…
　離陸。毎分600ftで上昇、コースを120度に変更し、500ftで左旋回。
　引き続き上昇。1000ftで左旋回、ダウンウインドに入ってレベルオフ。
　スロットル60％、100Ktで飛行。指示を待って50％でフラップ1段下げ、90Kt維持。
　さらに指示を待って左旋回。ベースレグでフラップ2段目、毎分500ftで降下継続。
…なぜかこれ以上指示が出なかったので、そのまま左旋回して滑走路に正対し、そっと降りました。

　このチュートリアルでは、指示通りに飛行すると離陸後、どんどん山に向かってしまいます。第2旋回点は尾根すれすれという、絶対あり得ないコースで、なぜこうなっているのか不明です。私の求めるものとは違いますので、今後練習を進めるには、自分なりに先の高度500ft／1000ft旋回ルールを使って、普段利用している空港上にコースを作るしかなさそうです。

●●伊丹を飛びながら、機体重量を変えてみる：
　「投稿画像」にアップした「セスナを再履修」の左側、トラフィック・パターンを描いたAtlas画面をご覧下さい。これが伊丹の飛行実例で、3枚は同縮尺です。あんまり上手ではありませんが…(^^;)、一番上は、
　�．妊侫�ルト燃料（ほぼ標準タンクの満タン相当。172pの燃料タンクは
　　数種の仕様がある）で1人乗り。離陸・上昇は全開。長方形の標準経路。
　��同じ条件で飛んだ、楕円形のショート・パターン。
　��スロットル90％で飛んだ、長方形の標準経路。
という実測図です。ショートパターンはダウンウインド・レグが滑走路に近いため、パワーオフのまま進入する場合などに使います。
　なぜ��で出力を絞ったかと言いますと、�，鉢△離侫薀ぅ箸任蓮△い困譴眈緇採┐�やや過大となり、滑走路の途中で第１旋回点に入ってしまうことと、レベルオフの時点で高度が跳ね上がりやすく、1000ftをメインテインするのが多少難しく感じられたからです。しかし一方では、わざわざパワーを絞って離陸・上昇というのも不自然な気がします。そこで見方を変えて、試しに機体を重くしてみることにしました。

　Atlas画面の上から２枚目は、パイロット（体重180Lbs＝約100キロ）の他に、同じ体重の同乗者３人を載せて満席にした、言わば「マキシマム・デブ飛行」です(^^;)。さすがに上昇率が減りまして、高度1000ftに届きにくくなった分、飛行経路が長く延びています。このフライトでは念のため、私としては初めての経験ですが、セスナの「ウェイト＆バランス」を調べてみることにしました。詳しくは、マニュアルの表とグラフを見ないと分かりにくいのですが、一応ご紹介しますと、天秤計りの練習問題にそっくりなモーメント計算で、次のような手順になります。
（１）飛行機には、重心位置算出に使う基準点（モーメント・アームの原点）
　　　がある。172pでは、エンジンとキャビンを仕切るfirewall（防火壁）の
　　　位置に来る。仮に同じ重量物でも、この基準点から遠い場所に積むほど
　　　重心は大きく後方へ移動する。以上を確認した上で…
（２）積載物の一覧表に、機体そのものと燃料、座席ごとの搭乗者、貨物室に
　　　積む手荷物などの、個別の重量と基準点からの長さを記入する。
（３）個別の重量の合計を出し、最大離陸重量（または、タキシング燃料分を
　　　加えた、最大ランプ重量）の制限内であることを確認する。
　　　FlightGearでは、メニューのFUEL欄に機体総重量が表示される。
（４）個別の重量×基準点からの長さ÷１０００を計算し、結果をすべて合計
　　　して、モーメントの積算値を出す。
（５）ウェイト＆バランスのグラフを見る。縦軸が総重量、横軸がモーメント
　　　の積算値を示す。（３）と（４）で出した数字を当てはめ、両者の交点
　　　が、飛行可能範囲を示すエンベロープ（包絡線）の内側にあればいい。

　…もし交点が、エンベロープの前方に飛び出していれば、重心が前過ぎます。後方にあれば、重心が後ろ過ぎるのだし、上にあれば機体そのものが重すぎます。先ほどの「マキシマム・デブ飛行」状態では、ぎりぎりＵ類（シャンデルなど、軽い一部曲技が可能）の飛行可能領域に入っていましたが、あと少しでも荷物を積むと、重量も重心位置もずれて、この飛行機はＮ類（曲技禁止）の扱いになります。

　最後に、下段のAtlas画面をご覧下さい。これは同乗者が副操縦士1人（180Lbs）だけという「ミニマム・デブ」状態のトラフィック・パターンです。トリムもチュートリアルの離陸位置にしてあり、非常に操縦しやすく感じられました。飛行経路の長さは、前記2枚の画像の中間みたいなコースになりました。これですと離陸後の直進中、滑走路の末端に届く前に500ftに達して旋回するという不自然が、ちょうど解消されるようです。ただしネットでは、第１旋回は「500 feet AGLか滑走路の先端まで、遠い方を満たしたときに行う」との説も見つかりますので、ともかく末端までは直進すべきなのかも知れません。さらにご存じの方は、どうか教えてください。
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