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富士山頂へ

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なし 富士山頂へ

msg# 1.6.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1
depth:
24
前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿.1 | 投稿日時 2014-7-30 15:15
hide  長老 居住地: 兵庫県  投稿数: 632
hideです。今回は富士山頂へのヘリコプター往復フライトをご紹介します。
 羽田を出発して江の島で変針し、芦ノ湖ヘリポートで給油。最高地点「剣が峰」にある富士山測候所(かつて気象レーダーがあったところ。3Dで自作)を訪れ、火口のふちに短時間着陸しました。

 現在ダウンロードできる、FlightGear2.10または2.12用の旧シーナリーは解像度が粗く、富士山の火口周囲の稜線は切り立ったナイフエッジになっており、建物を設けたり着陸できる場所はありません。試しに剣が峰付近の緯度経度に、強引に小型ヘリパッドを置いてみたのですが、びょうぶの上に危うくお盆をのせたような状態で、およそリアルではありませんでした。
 しかし山頂付近をシーナリー2.0に差し替えれば、投稿画像でご覧戴けますように、火口周辺はあちこち平らに近い場所もある、起伏に富んだリアルな風景に生まれ変わります。これなら実景通りに測候所の模型を置いたり、その近くに着陸地点を探すことも出来ます。と言うわけで今回は、私のヘリにまつわる「研究成果」を片っ端から実地に活用する、短いけれど印象的な空の旅になりました。

●●箱根のヘリポートを、アタックキャンプに:
 ヘリは鈍足のうえ操縦感覚が神経質で、長距離飛行はあまり楽しくありませんが、ビル屋上や高山にも降りられる、なかなか探検向きの乗り物ですね。都内の屋上ヘリポート巡りを盛んに楽しみつつ、私はかなり前から漠然と、富士山頂へのフライトを構想していました。
 実物のEC135の上昇限度は、仕様や搭載量によって大きく変わるでしょうが、20000ftとする資料が多いようです。FlightGearのEC135p2も、デフォルト搭載量(燃料9割、貨物623Lbs。かなり重い状態)でテストしたところ、都内で一応10000ftをクリアしました。多少ゆとりがあったので、富士山頂並みの12000ft超も夢では無さそうでした。本当に届くかどうかは、本番のお楽しみに取っておきましたが、仮にダメでも、知恵を絞って機体を軽量化する楽しみが残されています。(実機の山岳救助や物資運搬でも、必要な場合は燃料をギリギリに抑え、外せる部品は取り外すそうです)

 一つの問題は航続力で、実機の342nmに対しFlightGearのEC135p2は、満タンで100nmに届くかどうか。しかしキャビン内外に増槽を付け、大量の燃料を積んだりすれば、重くなって上昇限度が下がります。そこでタンクの追加や、あまりリアルでないエンジンの出力増大は避けて、運用面で工夫することにしました。以前お話しした通り、箱根の芦ノ湖スカイライン沿いにヘリポートを確保しましたので、ここで満タンにして富士山頂を全力でアタック。帰路も厚木基地で給油し、不安なく羽田をめざす予定です。

 コースは以下の通り。お馴染みのフライトプランナー・サイト「Skyvector」で作りました。
区間ごとのETE(予定飛行時間)は、対地速度を130ktと仮定しています。
(表記は磁気方位。Tの部分のみ真方位)
◎羽田空港ヘリポート GPS N35°33.63' E139°45.27'
   ▼228°(221°T)20.5nm 9.5min
△江の島 GPS N35°18.08' E139°28.83'
   ▼263°(256°T)24.5nm 11.3min
◎芦ノ湖ヘリポート GPS N35°11.96' E138°59.87'
   ▼314°(306°T)16.5nm 7.6min
△富士山頂剣が峰・富士山測候所 GPS N35°21.78' E138°43.63'
   ▼088°(081°T)35.9nm 16.6min
◎厚木基地RJTA
   ▼074°(066°T)16.2nm 7.5min
◎羽田空港ヘリポート GPS N35°33.73' E139°45.19'
Total 113.6nm 52.4min

●●どうやって高所に降りるか:
 どうせ行くなら山頂(富士では、火口のふち全周を言うらしい)に降りてみたいものです。そこで山岳地帯の操縦法について調べました。
 単純化すると、ポイントは二つです。まず空気密度の低下で揚力が減り、離着陸に必要なホバリングが出来ないケースがあること。EC135p2のホバリング限界高度は、条件によって変わるでしょうが、ネットで調べると10000ft程度のようです。同じ10000ftでも、資料によってIGE(地表すれすれで地面効果あり)だったり、OGE(地面効果がない正味の性能)だったりしますが、要は12000ftを超す富士山頂でホバリングするのは、なかなか厳しい…と言うことですね。
 もし十分な向かい風があれば、トランスレーショナル・リフト(前進飛行でローター面を通過する空気が増え、余分に得られる揚力)を利用して、限界高度を多少超えてもホバリングが可能になり、従って正常に離着陸もできることになります。問題は風速が足りない場合ですが、実は滑走して相対風を補い、揚力を稼いで離着陸する手があります。ただしタイヤを装備しない小型ヘリは、強引にスキッドで滑ることになりますので、一種の非常手段と言えそうです。
 滑走着陸のコツは、風下から標準より浅い進入を行い、十分に減速すること。最大でも15〜20Ktで接地するのだそうです。離陸時は、風上に向かって最大出力でコレクティブ・ピッチをゆっくり上げ、機首はかすかに下げて、スキッドを引きずって前進。トランスレーショナル・リフトが効き始めると、わずかな引き起こしで機体が浮くのだとか。もし山頂の条件が良ければ、これを試してみることにします。

 シーナリー2.0を使っても、火口のふちにはどこも大小の傾斜があります。そこで第二の課題は、斜面へどうやって安全に降りるかです。ヘリ操縦の入門書によると、テールローターを地面に近づけないよう、機体を等高線と平行にして斜面に接近し、水平姿勢のまま、必ず山側のスキッドを先に接地させます。ここでサイクリック・ピッチレバーを山側に傾け、スキッドを斜面に押しつける感じで安定させておき、コレクティブ・ピッチを緩めて谷側のスキッドも接地。機体が滑らないことを確認してエンジンを止めます。
 斜面ではスリップの危険に加え、ダイナミック・ロールオーバー(谷側への横転事故)も要注意。傾斜角が大き過ぎる場合や、山側から吹き降ろす横風が事故原因となりますが、テールローターによる横方向の推力も危険因子だそうです。つまりEC135p2のように、メインローターが左回転する機体では、テールローターは左へ風を吹き出しますから、機体右側面を谷へ傾けると倒れやすいわけです。
 結局のところ、実機が安全に降りられる傾斜角は、最大でもわずか5度だそうです。さてFlightGearのヘリは、何度の傾斜まで降りられるのでしょう。

 私は3度から最大18度まで、6種類の傾斜角を持った試験台を作り、羽田に設置して着陸の実験と練習を行いました。アップル社のマークみたいに6色に塗り分けたので、「虹の階段」と呼んでいます(^^)。
 前回お話ししましたように、FlightGearのヘリは斜面に降りると、例え傾斜が緩くても、谷側へ非常にゆっくりとスリップを続けます。この動きを止められるかどうか、試しに「虹の階段」の表面に、レール状のストッパーを3本設けました。太さは上から順に5儚僉10儚僉15儚僂任后
 いざ実験してみますと、斜面への着陸は思ったより容易で、前記の「片足ずつ着陸」を守れば、最大傾斜の18度でも一度も横転しませんでした。ただし、緩慢なスリップは最小の3度でも発生し、レール状の滑り止めがあっても、スキッドが一度だけピョコンと揺れたあと、じわじわ通り抜けてしまうことが分かりました。高山には、条件さえよければ着陸可能ですが、長居は出来ないわけですね。もし富士山のてっぺんから、あの大斜面を豪快に滑り落ちてしまったら…と思うとヒヤヒヤします。

●●相模湾を、西へ:
 さてフライト本番。張り切ってFlightGearを起動したら、たまたま東京は雨でした。Ver3.0.0は雨滴が舞うと負荷が重いため、残念ですがリアルウエザーの使用を断念。メニューから「Fair weather」を選択しました。ほぼ無風でscatterdの雲。さっそく燃料を満タンにします。
 以前はすぐエンジンを掛けましたが、最近はまずバッテリーをオン。頭上のスイッチを順次入れて、衝突防止灯やストロボを先に点灯し「本機は危険、これより始動」のサインとします。誰が見ているわけでもありませんが、私なりのささやかな進歩ですな(^^;)。回転計を眺めながら、最初の区間の方位をコンパスにセット。と言っても富士山頂までは、地形さえ見えれば飛べそうですけれども。
 ホバリングに移ると、残念ながら画面表示が派手にカクカク引っかかります。とてもクロスカントリーに出る状態ではないので、一度パソコンを再起動し、ついでに視程も20nmまで短縮しました。

 改めて離陸準備を終え、シミュレーション上はUTCの2305時(JSTで午前8時5分)にエアボーン。短時間ホバリングした後、異常がないので機首を湘南海岸に向け、加速と上昇を開始しました。最初の航程は、羽田空港=横浜ランドマークタワー=江の島がほぼ一直線に並び、とても航法が楽です。
 EC135p2はオートパイロットが使えませんが、1時間程度なら手動操縦も悪くありません。高度を約1000ftに保ち、コレクティブ・ピッチを7割ちょっとにセットして、後はサイクリックの微調整で140Ktをホールド。この速度はEC135p2ですと、Vne(超過禁止速度)までやや余裕があって振動が起きず、気速計の針もぴたり水平で視認しやすいため、巡航にはもってこいです。
 2317時に、江の島を通過。燃料の残りは1239Lbs(約83%)です。小田原に向けて変針し、相模湾を西へ。ここでトリムを調整したところ、速度維持が少し楽になりましたが、ヘリには操縦の安定点がないため、かなり念入りに調整しても、やはり手放し飛行は無理。「スティックを操作する力が少なくて済む」くらいの効果しかないのは残念ですね。

●●箱根で給油、燃費悪いなぁ:
 2324時、離陸から19分で小田原市中心部に到達。燃料残は1086Lbsです。後で計算してみると、ここまで約37nmの飛行に399Lbs使用しており、燃費は1nmあたり10.8Lbsでした。昨年世界一周に使った、ピラタスPC-9M改水上機の5倍近い消費量です。ヘリコプターの場合、水平飛行の必要パワーは同重量の固定翼機の約10倍だそうですから、まあ納得ですけれども、シビアなものですね。無駄な上昇降下や加速減速を避けて、なるべくコレクティブ・ピッチを絞って飛んだのになぁ…。
 さて箱根が目前です。山岳地帯に近づくと、ややパソコンが重くなってきました。離陸以来感じなかった軽いカクカク感がつきまといます。一度だけ、画面表示が約2秒止まってヒヤリとしましたが、それ以上は悪化しませんでした。
 コレクティブ・ピッチを約90%に上げ、地形に合わせるように上昇。この日は箱根新道と旧道が絡む谷間を避け、南側の尾根上空をターンパイク沿いに芦ノ湖へ。手動選択の「Fair weather」にはscatterdの雲があり、ちょうどシーリング(雲底高度)が外輪山に掛かっていて、邪魔になるのは計算外でしたが、これも山岳飛行の味わいのうちです(実機では航空法上、かなり制限がありますが)。これまでにも芦ノ湖ヘリポートを起点に、道路や登山鉄道を目印にして谷筋を縫い、箱根山系の主要部を周回する練習飛行を重ねていたので、雲があっても簡単にヘリポートの位置が分かりました。

 眼下の芦ノ湖スカイラインには、実世界ならバイクも走っていることでしょう。道路にダウンウォッシュを当てないよう、ヘリポートの南西側へ迂回して慎重にアプローチ。標高はせいぜい3000ftですが、平地に比べて明らかにローター推力が落ちており、コレクティブ・ピッチを絞ると機体が早めに沈んで、なかなか降下の慣性が止まりません。コレクティブは必要に応じて大胆に使い、サイクリックのコントロールはあくまで繊細に。直径23mのヘリパッドを狙って、そっと機体を降ろしました。目の前はレストハウスに駐車場、すでに見慣れた自作の風景です。
 ここは傾斜が4度あります。分速約70僂乃‖里滑りますから、タービンとローターが止まるのを待って、さっさと給油しましょう。燃料残は939Lbs(メインタンク51%、サプライタンクを加えると合計63%)で消費量は546Lbs。出発以来の平均燃費は12.1Lbs/nmで、当然ながら平地を飛び続けた場合よりも、上昇分だけ消費が増えています。

 以下余談ながら。GoogleEarthによりますと、実景ではヘリパッドから北へ250mほどの場所に、芦ノ湖スカイラインをはさんでもう1軒、レストハウスが建っています。私がバイクで箱根を走り回ったのは太古?のお話で、実際にこの建物を目にした記憶はありませんが、ついでに付属の駐車場ごと追加制作しました。苦手だったテクスチャーの張り込みも、先日AC3Dマニュアルの必要部分を和訳・再読しましたので、お蕎麦の看板などは以前の作例より、ちょっとはマシになったかなと自己満足しております(^^;)。

●●いよいよ山頂へ:
 給油を終えてエンジン再始動。富士山頂に向け、コンパスの針路マークを314度にセットしました。
少々雲があっても、富士は目の前に見えており、剣が峰へ行くのにコンパスは要りません。しかし上昇力不足で積み荷を降ろすとか、想定外の燃料欠乏などを考えると、付近で唯一の「空港」である芦ノ湖ヘリポートへの撤退路を、常に確保しておくのがパイロットというものでしょう。
 過去UFOによる偵察では、お恥ずかしい話ですが雲で箱根を見失い、別の山域へ迷い込むケースが実際にありました。コンパスさえ設定しておけば、機械的に反方位を取れば帰れます。

 箱根外輪山を離れて、御殿場を通過。リアルに蛇行する富士山スカイラインを目印に、いよいよ巨大なお山に取り付きました。新旧のシーナリーを混用している関係で、私のFlightGear世界の富士には、色違いのテクスチャーの継ぎ目があって、まるでブラックジャックの顔みたいです…。
 コレクティブ・ピッチは当然最大。しばらくは1000ft/min程度の上昇率が維持できましたが、徐々に前進速度を落としていき、そのぶん推力を上昇に振り向ける操縦になりました。宝永山の突起と、その脇のくぼみを眺めつつ、次第に山腹に機体を寄せながら上昇を継続。富士山は幾何学的な形をしているためか、あまり近寄ると抽象的・非現実的な巨大物体に見えてきて、けっこう不気味です。

 やがて高度10000ftで、いったん上昇が止まりました。押しても引いても推力が足りない感じで、しばらく昇降計の針が落っこちます。徐々に減速を重ねて、この時の対気速度はゼロに近く、FlightGearでもこれがホバリング限界なんだな、と実感しました。となりますと、果たして山頂まで上がれるのか。また上がっても着陸は出来るのか、不安が膨らんできました。芦ノ湖へ反転帰投し、積み荷(623Lbs。たぶん機内の医療資機材分)を降ろそうかと思いましたが…ここまで来たのですからダメ元で、出来る限りトランスレーショナル・リフトを使ってみましょう。
 ほんの少し機首を下げ、じわじわ気速を稼いだところ、40Ktから機体がわずかに上昇に転じました。なるほど空気力学は正直ですね。しかしこの低速では、操縦はホバリング並みに不安定。また空気が薄いので、テールローターの抑えが効かなくなる恐れもあります(最近R44で芦ノ湖付近を飛行中、激しい自転に入ってやむを得ずエンジンを止め、オートローテーションで逃げた経験があります)。富士に向けた機首をそっと東に方向転換し、円錐形の山体を左巻きになめるように、じわじわ螺旋上昇を続けました。

 行けるところまで行こう、ダメなら降りようと淡々と粘り続けたら、お鉢の北側で視界が開け、とうとう山頂の一角に到達。静かに機体をコントロールしながら2354時、富士山測候所の上空を通過しました。燃料残を確認すると1055Lbsで、わずか16nm先の芦ノ湖から8000ftほど上昇する間に、満タンの3割近い燃料が消えたため、だんだん上昇が楽になったようです。何度も旋回して測候所に近づきましたが、さすがにホバリングは難しく、ちょっと気を抜くと機体がスッと高度を失います。火口稜線をよく見て、外側へ避けていないと危険です。

 しかし、多少広いところなら降りられるかも。UFOで測候所を置く際に偵察を重ね、北へ約300mの地点に比較的平らな着陸候補地を見つけていました。傾斜は5度あるかないかです。西側からごく慎重に接近して2357時、わざと若干の対地速度を残したまま、思い切ってスキッドを接地。機体は火口の崖に向けて滑走し、私は思わずジョイスティックのトリガー(固定翼機のブレーキ)を何度も引きました。もちろん効きませんが、10mばかり余裕を残して何とか停止。やった、ここがFlightGear世界の日本最高点…のすぐそばです。HUDの高度計は約12170ftを指していました。

●●厚木への長い「下り坂」:
 エンジンを掛けたまま記念写真を撮った後、再離陸のため機体を火口の外(西側)向きに反転。こうすると、離陸滑走はわずかな下り坂になります。機体の方向転換は数分掛けて慎重に、右回りで行いました。テールローターの推力低下を見込んで、メインローターの反動を利用するためです。
 さて、安全な離陸のために、機体を軽くすべきでしょうか。貨物(医療装備分の重量)を捨てるのは抵抗を感じるし、燃料を一部捨てるのも、自然公園法違反みたいでイヤですね。何とかなるさと腹をくくり、離陸に掛かりました。コレクティブをゆっくり引き起こし、サイクリックでやや機首を下げ。スキッドを気合いで引きずる感じで前進し、わずかにスティックを緩めたら、浮きました。
 山頂から離れて旋回を重ね、記念撮影(画像キャプチャ)を続けます。燃料は刻々と減り、わずかながら上昇力も一層増した感じですので、思い切って西から東へ、速度を上げて火口上空を横断しました。あまり気持ちのいい体験ではなく、東の稜線を越えて緩やかな降下に移ると、心からホッとしました。

 GPSで厚木基地を狙い、長い長い滑空的な降下に入ります。コレクティブ・ピッチを半分近くまで絞り、富士山頂の高度を少しずつ、厚木への距離に置き換えて、燃料の食い延ばしを計っていく感じです。左下方に山中湖を見て、延々と緑の足柄地方を東進。金太郎のふるさとは、なかなか深い山なのですね。やっと関東平野に出る直前、左手に何となく見覚えのある山を視認。あれって大山かな。とすると中学か高校で、ハイキングに行ったはずです…。

 厚木で給油する予定でしたが、もしかするとノンストップで、羽田まで飛べてしまうのではないかと思い直し。GPSの目標を羽田に切り替えて距離を見ながら、internal propertiesを開いて、正確な残燃料を確認しました。リアルウエザーではないので、風向風速の変化はあり得ず、このまま行けば2割前後の燃料を残して、羽田に帰着できそうです。
 厚木基地を飛び越えながら、降りるかどうか少々迷いましたが、計算を信じてそのまま続航。羽田に着陸時のメインタンク残量は11.9Lbs、2分半後にローターが止まった時は0.6Lbsでした。ただし、両エンジンのサプライタンク2基に、それぞれ182.3Lbsが手つかずで残っています。これは満タン総量の4分の1近くにあたりますので、他空港へのダイバートも一応可能であり、そう無茶な判断ではなかったと思います。

 という次第でまずは大成功、楽しい旅になりました。パソコンの負荷も箱根を過ぎ、実際に富士山の登りに掛かるとむしろ改善されましたし、羽田への帰路は快適でした。新旧シーナリーの混用に加え、離陸前のパソコン再起動と、視程を落としたのが効いたのでしょうか。お陰で羽田に帰着後、ヘリパッドから改めて富士山を遠望できなかったことだけが、わずかに心残りでした。
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