Re: 手探り航法・旅日記

hideです。
　前回お話ししました、「かなり本格的なフライトプラン」の立て方
を実地に応用して、短距離の洋上飛行をやってみましょう。私自身、
ここまで本式に、推測航法の計算をしたことがなかったので、果たし
てFlightGearで、どの程度までこの航法が通用するのか、精度を実験
してみるのも目的の一つです。
（厳密に言えば、このアプリケーションが、地球の形をどれだけ精密
に再現しているのか、とか、いろんな要素が絡んできますね）


　■雲間の湘南フライト・伊豆大島ナビ実験■（その１　立案編）

　神奈川県の米軍厚木基地で、ネイビー・ブルーの双発セスナC310を
借用して、伊豆大島まで出かけましょう。ただし、途中から雲に飛び
込んで、計器飛行を試すつもりですので、人気スポットの湘南海岸や
相模湾の景色は、あまりよく見えないかも知れませんが…。

　C310は、もしパソコンの性能が許すなら、３Dパネル機を使うと視界
がよく、計器を拡大表示することも出来て、快適です。ただし３Dパネ
ル機は、実は燃料を満タンにすることが出来ない仕様になっており、
あまり長時間は飛べそうにありません。いっぽう２DパネルのYASim機
は、C310シリーズで唯一、燃料搭載量を自在に設定したり、燃料消費
を精密に計ることが可能で、長距離飛行にお勧めです。今回の飛行は
短いので、どちらを使われても大丈夫ですが、私は正確な燃費が知り
たかったので、YASim機を選択しました。

　次に、飛行コースの概略を申し上げます。
【第１レグ】厚木基地を南に離陸後、場周経路（VFR発着時の誘導コー
ス。滑走路を左手に見ながら、長方形に一周する、あれ）を旋回しなが
ら、巡航高度まで上昇。基地の真上を通過後、東南東約17nmにある横
須賀NDBまで直進。この区間では、有視界の推測航法に、NDBによる針路
確認と、厚木のTACANによる距離測定を加え、推測航法がどの程度外れ
るかを観察し、必要なら以後のコース・データを補正します。
【第２レグ】その後、横須賀NDB上空で、さらに高度を上げて雲に入り、
南南西へ変針します。ここからは視界ゼロの計器飛行で、しかも一時的
に電波航法をカットし、コンパス頼りの推測航法に絞って、伊豆大島の
三原VORをめざします。同VOR上空の到着予定時刻に、旋回降下で雲から
出て、正確に目的地に着いたかどうか確認。その後、改めてファイナル
・アプローチのためVORとNDBを受信し、高度を下げつつプロシージャ・
ターン（方式旋回）を実施して、南方から大島空港のILSをインターセプ
トします。
　はたしてどの程度、うまくいくでしょうか。楽しみですね。

●注１●：FlightGearメニュー「Weather」の設定は、次の通りにして
　　　　　みました。離着陸は楽にこなし、上空では航法精度を検証
　　　　　するため密雲の中に入って、わざと強い横風を受けます。

　風向・風速：2000ft未満のレイヤーは、０度（北）の風５kt。
　　　　　　　2000ft以上のレイヤーは、270度（西）の風25kt。
　視　　　程：2700ft以上のレイヤーは、100ｍ以下。（ほぼ濃霧）
　雲の出し方：2500ft以上のレイヤーのみ、多く厚く。

　同様に、航法の精度を確認するため、飛行中はAtlasのウインドウを
隠しておきます。あとから飛行経路を検証しましょう。
飛行高度は、第１レグを1800ft、第２レグを3000ftとします。

　　　　　○

　では、フライトプラン（区間ごとの航法計算表）を作りましょう。
前回のおさらいをしながら、計算を簡略化する方法や便利なツールを
ご紹介します。まず第１レグ、厚木TACAN・横須賀NDB間から作ります。

　今日はVFRチャート（航空図）の代わりに、Atlas地図画面を使い
ましょう。FlightGearの起動に先立ち、まずAtlasだけを起動。関東
地方から厚木基地を探します。基地にはVORのマークで「Atsugi TACAN」
とだけ書いてあります。これは…DMEと同じもので、距離は分かるが、
VORのラジアルは、発射されていない無線施設のようです。

（民間用のVORは通常、距離測定用のDMEという施設を併設し、正式に
はVOR/DME（航空関係者の発音はヴォルデメ）と呼びます。軍用飛行場
ではDMEの代わりに、機能の似た軍用のTACANを使うことが多く、VORと
併設の場合はVOR/TAC（ヴォルタック）と呼びます。しかし厚木のよう
に、VORがなくてTACANだけのケースもあるのですね。昔ながらのGCA＝
Ground Control Approach＝つまり進入機をレーダーで観察し、無線電
話で誘導する着陸方式を使っているのでしょうか。GCAは海上自衛隊も
使っていて、私が会った哨戒ヘリのパイロットには「計器を見るより、
肉声で誘導されるが好き」という人もいました）

　フライトプラン記録用紙の、記入項目を埋めていきましょう。前回、
ダウンロード方法をご紹介した、ワークシートに基づいてお話しします
が、ご自分で、より使いやすい書式を工夫されるのもいいですね。

Date（日付）：
Depart（出発空港名）:厚木基地
Desatination（目的空港名）：大島空港
Cruise TAS（Kts）（巡航速度）：130kt
　　（C310は公称7500ftで144kt。やや速度を落として、各種の作業に
　　　時間的余裕を取ります。また130ktなら、上昇速度としても兼用
　　　できるので、操縦が少し簡単になります）

【第１レグ】
From（区間出発点）　:Atsugi Naf（厚木海軍飛行場　RJTA）
　　　　　　　　　　 Atsugi TACAN　11510.00 KHz
To（区間の到着点）　:Yokosuka NDB　249KHz（YU）
TC（区間の針路）　　:真方位（True Course）で152度。

●解説●：このTCを求めるには、二つの方法があります。
　　　　　一つは、Atlas画面に分度器を当てる。これは大変、実用的
　　　　　な方法です。

　　　　　もう一つは、「Virtual E-6B」というツールに、両地点の
　　　　　緯度経度を入れて、針路と距離を一度に出す方法です。
　　　　　私としては、ぜひ後者を試されますよう、お薦めします。
　　　　　　「Virtual E-6B」は、zeek52さんが紹介された英語サイト
　　　　　「Flight Simulator Navigation」の中にある、フライトプラ
　　　　　ンの立て方を詳しく解説した「Plot a course」という章…
　　　　　http://www.navfltsm.addr.com/basic-nav-plotcourse.htm
　　　　　…の下の方に、ベクトルで横風成分を出す「風力三角形」
　　　　（前回「風向三角形」と書きましたが、誤りでした。ごめんな
　　　　　さい）の作図例や、実物の「E-6B」航法計算盤の写真の後に…

　　　　「The Virtual E6-B
　　　　　（中略）
　　　　　【Click here】 to download this handy utility.」

　　　　　…というボタン（リンク下記）があり、ダウンロードできます。
　　　　　http://www.navfltsm.addr.com/ve6b.zip

　　　　　「Virtual E-6B」は、優れた多用途航法計算機です。全機能は
　　　　　別の機会にご紹介しますが、取りあえずは解凍後、起動して
　　　　　「Lat/Long」（緯度と経度）というボタンを押してください。
　　　　　上段に「Departure Latitude」と「Departure Longitude」
　　　　　（出発地の緯度経度）、下段に「Destination Latitude」と
　　　　　「Destination Longitude」（目的地の緯度経度）という欄が
　　　　　ある、小さな操作ウインドウが現れます。
　　　　　　ここでAtlas画面をドラッグし、飛行機型のカーソルを厚木
　　　　　VORTACの上に合わせると、画面右下に緯度経度が出ます。この
　　　　　数字を、「Departure Latitude」と「Departure Longitude」
　　　　　に入力してください。同様に、Yokosuka NDBの位置を計って
　　　　　「Destination Latitude」「Destination Longitude」に入力
　　　　　します。東経と西経を表す「E」「W」ラジオボタンを、忘れず
　　　　　「E」にしておいてください。同様に、緯度のラジオボタンが
　　　　　「N」（北緯）になっているか、ご確認ください。
　　　　　　入力後「Compute!」ボタンを押すと「Great Circle」（大圏
　　　　　コース）と「Rhumb Line」（ラームライン＝等角航路）の両方
　　　　　で、目的地への真方位と距離が出ます。今回は出発地と目的地
　　　　　が近いので、いずれのコース表記法でも、距離が16・79nm、
　　　　　針路が152度（真方位）くらいになると思います。
　　　　　ワークシートのTC欄に、この距離と方位を記入してください。

●注２●：ついでながら。Atlas画面で区間距離を計るには、物差しを当て
　　　　　て何センチあるか計った後、画面上の縦軸に打ってある、緯度
　　　　　の目盛りに照合してください。緯度の１分（１度の60分の１）
　　　　　が１nmです。厳密には誤差がありますが、一応実用になります。
　　　　　　間違って、横軸の経度目盛りを使わないよう、ご注意下さい。
　　　　　経度目盛りは、赤道上で緯度目盛りと同サイズですが、緯度が
　　　　　増すにつれて、どんどん短くなり、南北極点でゼロになります。
　　　　　距離測定に使うと、大きな誤差が出ます。

WIND：Knots・From（区間の風速と風向）
　　　通常はメニューの「Weather」から、現在の風向・風速を読みます。
　　　今回は「注１」でご紹介した通り設定しましたので、この区間は
　　　「５kt・０度」と記入しておきます。

WCA（R＋　L-）：
　 （風向・風速に応じた、区間針路の修正角）
●注３●：前回は、わざわざ「風力三角形」のベクトルを作図しましたが
　　　　　きょうは「Virtual E-6B」が、再び大活躍します。
　　　　　「Winds」というボタンを押してください。４つの入力欄が現れ
　　　　　ますから、上から順に数値を入力しましょう。

　　　　　Wind Direction：風向を「０」（度）と打ち込み。
　　　　　Wind Speed　　：風速を「５」（Kt）と打ち込み。
　　　　　True Course 　：TC欄に書いた針路「152」（度）を打ち込み。
　　　　　True Airspeed ：巡航速度の「130」（kt）を打ち込み。
　　　　　　…最後に「Compute!」を押すと、
　　　　　Ground Speed（対地速度）　　　：134.4kt
　　　　　True Heading（風修正済み針路）：151度
　　　　　WCA（風による針路の修正角） 　：１度Left
　　　　　　…と、修正値の計算結果が出ます。その結果は…

　　　　　北の風５ノットによって、飛行速度は約４ノット得をします。
　　　　　右へ１度流されるので、針路を左へ１度補正して飛びます。
　　　　　非常に細かい補正値ですが、今回はオートパイロットを使い、
　　　　　精密に飛んで、ナビ計算の成果をみることにしましょう。

TH:　（前述のTrue Heading。TCにWCAを加算したもの）今回はすでに
　　　E-6Bで算出したので、そのまま「151」と記入しましょう。

VAR W+ E-：コンパスの偏差（Variation＝真北とのずれ）。
　　　　　（ごめんなさい！　この項目は前回、落ちていました）
　　　　　偏西（西へのずれ）なら、その数値を真方位に足す。
　　　　　偏東（東へのずれ）なら、その数値を真方位から引く。
　　　　　湘南海岸方面の偏差は…
　　　　　　http://www.geo-orbit.org/sizepgs/magmapsp.html
　　　　　…を参照しますと、おおむね偏西６度くらいです。

MH:　（磁気コンパス針路＝Magnetic Heading）
　　　　　THの数値に、偏差を足すか引くかして算出します。本欄には
　　　　　前述のTH（151度）に６度を加えた、157度を記入します。

Total nm：
　 （区間の距離。Nautical Mile）
　　　これも冒頭に近い「解説」で、Virtual E-6Bを使って「TC」を
　　　計算したとき、すでに答えが出ていますね。16.8nmくらいです。

GS Knots：(対地速度）これも、すでに算出しました。約134ktです。

Total Time：
　 （区間の飛行時間。Total nm÷GS Knots）計算すると、0.125時間。
　　つまり７分半です。

Fuel Rate：
　 （時間当たりの燃料流量）C310の場合、スペックでは17.1 USGal/hr。
　　これはベスト条件ですから、今回のような低空ではもっと悪いはず。

Total Fuel：
　 （区間の使用予定燃料。Total Time×Fuel Rate）計算では約2.1gal。
　　とりあえずの参考数値です。これも、かなり悪化するはずです。

　…やっと計算が終わりました。ごちゃごちゃするので、必要な部分だけ
もう一度書き出します。
========================================＜完成したフライトプラン＞
Date：
Depart:厚木基地（RJTA）
Desatination：大島空港（RJTO）
Cruise TAS（Kts）：130kt

【第１レグ】高度1800ft
From:Atsugi Naf（RJTA） Atsugi TACAN（NJA）11510.00 KHz
To:　Yokosuka NDB（YU）249KHz
TC:　152deg（度）
WIND Knots・From：５kt・０deg
WCA（R＋　L-）　：１deg Left
TH:151deg
VAR W+ E-：6+
MH:157deg
Total nm：16.8
GS Knots：134kt
Total Time：0.125hr
Fuel Rate：17.1 USGal/hr
Total Fuel：2.1gal

　頑張って、次の区間も計算しましょう。

【第２レグ】高度3000ft
From:Yokosuka NDB（YU）249KHz
To:　Mihara VOR/DME（OSE）109.85MHz
　　(Oshima RJTO RWY-03 ILS-109.35MHz)空港も、書いておきます。
TC:　206deg
WIND Knots・From：25kt・270deg
WCA（R＋　L-）　：9.9deg Right
TH:215.9deg
VAR W+ E-：6+
MH:221.9deg　→　222deg
Total nm：27.6
GS Knots：117.1kt
Total Time：0.236hr（14.1min）
Fuel Rate：17.1 USGal/hr
Total Fuel：4gal

【総計】
所要時間　約24分半
消費燃料　約6.1ガロン
　…実際は、上昇と進入・着陸があるので、これより時間も消費量も、
かなり増えるはずです。

　上昇経路と降下経路を設定して、それぞれ１つのレグにするのが本当
ですが、今回は航法計算の実証試験ということで、あっさり省略します。
　大長文になりました。次回はいよいよ、フライト・リポートです。