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FrontPage > FlightGearマニュアル > 第7章
このドキュメントは http://www.flightgear.org/Docs/getstart/getstartch7.html の日本語訳です。
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訳注: 画像が小さすぎて見にくい場合は、画像をクリックして拡大してください。
航空というのは両極端なものです。
このチュートリアルで使用する航空機はセスナ 172p です。 これは、現実世界の数多くのフライトスクールで使用されている偉大な航空機です。
以下の文章は、このチュートリアルを補足し、チュートリアルを読み進めるにつれて生じるかもしれない疑問の多くに答えてくれるでしょう。 特に最初の記事は、航空機の主要な部品や操縦の入門としてためになります。
本チュートリアルはできる限り正確に書かれていますが、きっと間違いもあるでしょう。 あらかじめお詫びをします。
FlightGear を起動する方法は、使っているプラットフォームやディストリビューションにより様々です。
MS Windows では、FlightGear の GUI ウィザードを使って機体や起動位置を選択することができます。 はじめに、以下に示すように、機体としてセスナ 172p を選択します。 本チュートリアルに合わせるには 2D パネルのものは選択しないでください。 (とは言え将来は、2D の方が訓練に適していると感じるかもしれません。) Next ボタンを押して空港を選択します。
本チュートリアルではどの空港から起動しても構わないのですが、FlightGear のデフォルトの空港であるサンフランシスコ (KSFO) から起動するものと仮定します。
KSFO を選択して Next ボタンを押すと、シミュレータについてのたくさんのオプションを設定できます。 初めて飛行する場合は noon (昼) で起動することを推奨します。 また、小さめの 800 × 600 の Resolution (解像度) で起動するすることをお勧めします。 あとになってオプションを設定して飛び回ったり高い解像度を使っても良いのですが、明らかにパフォーマンスに悪影響を与えます。 Run ボタンを押すと選択したオプション設定で FlightGear が起動します。
もし Windows 環境で FlightGear の最新版がうまく動かなければ、グラフィック要件の低い初期のバージョン (例えば 0.9.8) を試してみるのも良いでしょう。 以前のリリースは FlightGear ダウンロード トップページ に記載されている FTP ミラーの中にあります。
もし Windows Me を使っていて、フライトシミュレータが突然つっかえ始めてフレームレートが落ちるなら、Explorer と Systray 以外の全てのタスクを FlightGear の起動前に殺してみてください。 もし殺したタスクの一つがアンチウィルスやその手の保護ソフトである場合は、明らかにセキュリティ上のリスクが生じます。 また、ある Windows ME マシンでは、FlightGear の設定を 800 × 600 にすると良い結果が得られるのに、より低い 640 × 480 の解像度は FPS (フレーム毎秒) の度合いがずっと低くなる要因になっていました。
Linux とその他の Unix ライクなシステムでは、コマンドラインから FlightGear を実行しなければならないかもしれません。 FlightGear をインストールしてもシステムのメニューに見当たらなければ、以下を試してください。
--timeofday=noon オプションをつけないと、FlightGear はサンフランシスコの現在の時刻 (訳注: 機体のいる場所の現地時間) で起動するため、ヨーロッパにいる人には夜になることが多々あります。 シミュレータ内の時刻を昼に変えるには、メニューから Weather->Time of Day を選んで Noon を選択してください。
もしメニューから FlightGear を実行する場合 (例えば KDE や Gnome 環境)、FlightGear 起動アイコンのプロパティを編集し、単純な fgfs コマンドを fgfs --timeofday=noon --geometry=1024x768 のように、あるいはお望みのコマンドオプションに変更することができます。 コマンドラインオプションについての詳細は第3章にあります。
FlightGear を起動すると、次のようなウィンドウが表示されてエンジン音が聞こえてきます。
起動すると、航空機は滑走路の端にいて、エンジンがローパワーで動いています。 飛行機は時々少し振動しますが、動くことは無いでしょう。
vを打って、機体を外側から見てください。 v を繰り返し打って様々な視点 (view) をスクロールし、コックピットに戻してください。 (V を打つと逆向きに視点が循環します。)
現実世界ならば、全てが動作し、可動部品を邪魔するものが無く、機器の開口部に障害物がないことをチェックするためにあらゆる点から点検していたことでしょう。 シミュレータ内では、これはもう我々のために出発前にやってあります。
Page Up キーを約8秒間押してください。 すると、エンジン音が上昇するのが聞こえるでしょう。
航空機が滑走路を加速し始めます。 それにつれて航空機が左に流れ、ついに離陸するという前に左に傾き、地面に落下し、墜落します (多分)。
View -> Instant Replay メニューで墜落のリプレイを見ることができます。 ダイアログウィンドウ下部の Replay ボタンをクリックし、それから v と V を使って外側から機体を見てください。 以下の図に、フライトの最後の部分を示します。 F3 を打つとスナップショットを撮ることができます。 また、F10 キーを使うとメニューバーのオンオフを切り替えられます。
自分の墜落を見物し終わったら FlightGear を終了し (File->Quit を使います)、先ほどと同じオプションを使ってシミュレータを再起動します。
真っ直ぐ飛ぶには航空機のコントロール・ヨーク (操縦桿) が必要です。
ジョイスティック、あるいはマウスを動かすことでヨークを操縦することができます。 マウスで行うには、マウスをヨークモードにする必要があります。 マウスの右ボタンをクリックしてそのモードにしてください。 マウスカーソルが + 表示になります。 マウスを動かし、それに応じてヨークが動作するのを見てください。 v を打って機体を外から見てください。 もう一度マウスを動かすと、尾部のエレベータ (昇降舵) と、両翼の端にあるエルロン (補助翼) が動くのが見えます。 何かが動くのを見るには視点が機体から遠すぎるなら、x を数回打ってズームインします。 X はズームアウトします。 Ctrl-x はデフォルトのズームレベルに視界を戻します。 V を打ってコックピットに視点を戻してください。
マウスの右ボタンをもう一度クリックするとマウスがビューモードになります。 このモードではマウスカーソルが ↔ 表示になります。 これにより、周りを容易に見回すことができるようになります。 マウスの左ボタンをクリックすると視界が中央に戻ります。 さらに右クリックをすると通常のマウスモードに戻ります。
まとめると、マウスを右クリックすると3つのモードが循環します。
マウスでヨークを操作してもう一度離陸を試みます。 右クリックでマウスをヨークモード(ポインタ形状は +)にし、Page Up キーを押し続けてエンジンのスロットルを全開に上げます。 滑走路に対して航空機が曲がるのをマウス/ヨークを使って真っ直ぐに保とうとはしないでください。 左に流れるがままにしてください。 空中に浮き上がるまで待ちます。 その後、マウスを使って航空機が真っ直ぐに飛ぶようにします。 (もし航空機を地上で操縦したければ 7.5節 を見てください。)
左に傾いたり...
右に傾いたり...
あるいは地面に突進したりするのを防がなければいけないことが分かるでしょう。
航空機の機首の少し上に地平線が安定するようにして、おおむね真っ直ぐに飛ぶよう努力してください。
ビデオゲームやより単純なシミュレータに対してあなたがどんなスキルを持っていようとも、多分最初は成功しないでしょう。 恐らく離陸後あっという間に航空機は墜落することでしょう。 この瞬間に、大半の志願者はやる気をなくし、シミュレータまたは実際の航空機を飛ばす努力をすることをあきらめてしまいます。 ちょっとだけ耐えてトライし続けてみてください。 いずれ、必要とされる微妙な制御入力の感覚が養われるでしょう。
一番よくある間違いは、機首を持ち上げようとしてマウスを前に動かすことです。 実は、そうするにはマウスを後ろに動かしてヨークを引かなければなりません。
同様に、機首を下げたい時はマウスを前に動かさなければなりません。 これは奇妙に思えるかもしれませんが、全ての航空機のコントロール・ヨークはこのように設計されています。 やがて、どうして他の方法で動作すると毎回考えていたのか不思議に思うようになるでしょう。 少しマウスを動かすだけで航空機に大きな影響を与えることも分かるでしょう。 初めは、マウスの感度を下げることが役立つかもしれません。
このことを頭に思い描くのが難しければ、次の例えが有用かもしれません。 机の上にサッカーボールがあり、そのてっぺんに手を「接着」したと想像してください。 もし手を前に動かすと、ボールは前に転がり、指先は机を指します。 もし手を後ろに動かすと、ボールは後ろに転がり、指先は天井を指します。 あなたの手が航空機なのです。
二つ目の間違いは、制御入力がそのまま航空機のバンクに一致すると考えることです。 言い換えると、コントロール・ヨークが水平なら航空機も真っ直ぐに飛ぶと信じることです。 これは真実ではありません。 ヨークが制御するのは航空機のバンクが変化する割合です。 もし航空機が左に20°バンクしていてコントロール・ヨークが水平ならば、航空機は他の力が作用するまでずっと20°でバンクし続けます。 もし水平飛行に航空機を戻したければコントロール・ヨークを少しだけ右に回し (マウスを少しだけ右に動かす)、しばらくの間は少し右に維持する必要があります。 航空機はゆっくりと右に回転するでしょう。 地平線と水平になった時点でコントロール・ヨークも水平に戻します。 すると航空機は水平を維持します (他の力が姿勢を変化させるまでは)。
三つ目の間違いは、ヨーク/マウスの「正しい位置」を探そうとすることです。 当然ながら、ほっといても航空機が真っ直ぐに飛んでいくように微調整したくなるでしょう。 実際は、そのような理想的なヨーク位置は存在しません。 航空機は空中では本質的に不安定なものです。 マウスの微小な動きで航空機の高度を絶えず修正し真っ直ぐに飛ぶように保たなければなりません。 初めはそれにすっかり気を取られるように思うかもしれませんが、ちょうど車の運転と同じように、航空機を真っ直ぐ水平に保つことはすぐに自然に出来るようになるでしょう。 もっと長距離のフライトでは、オートパイロットを使って航空機を水平に保つことにそのうちなるでしょうが、それは本チュートリアルの範囲外です。
必要な制御入力についてのセンスを微調整する手助けとしては、外界の風景に目を向け続け、計器やヨークを見つめないことです。 地平線の角度と、機首の上に対する地平線の高さをチェックしましょう。 地平線と航空機のエンジンカバーがあなたにとっての主飛行計器なのです。 計器パネルはたまに見る程度にしてください。
マウスがヨークコントロールモード (ポインタ形状は +)である間は FlightGear のウィンドウの端にマウスを動かさないでください。 マウスは一度ウィンドウから出ると航空機を操縦することを止めてしまいます。 しかもぎりぎり悪い瞬間であることがしばしばです！ ウィンドウの外側でマウスを使いたければ、マウスの右ボタンを2回クリックしてまずはマウスを通常モードに戻してください。
4つのキーボードの矢印キーまたはテンキーの8、2、4、6キーを使ってヨークを操縦することもできます。 初めはこのほうがマウスよりも簡単に思えるかもしれませんが、正確な飛行をするために必要な繊細な微調整ができないので、マウスで耐え抜くほうがずっと良いのです。
空港の周囲を飛行している間にビープ音が聞こえるかもしれません。 これは着陸援助用の信号です。 当分の間は気にしないでください。
航空機を空に着実に上昇させることができるようになった時点で、これをマスターしたことに気付くでしょう。 次のステップは、一定の高度に航空機を保ったりゆるやかに上昇や下降をして自分の制御下に置くことを学ぶことです。
一定の高度に航空機を保つには、高度計を観察し、航空機が上昇や下降をしないようにマウスをそれぞれ前や後ろに動かすことで高度計に小さな変化を与える必要があります。
高度計の計器は計器パネルの中央最上段にあります。 長針は100フィートの位、短針は1000フィートの位を示します。 以下の高度計は高度300フィート、約100メートルを示しています。
上昇や下降するとそれに伴って高度計が変化し、高度が上がると時計回りに、下降すると反時計回りに回転します。 もしも高度計が「巻き戻されていく」のを見たら、高度が落ちつつあり、機首を少し持ち上げるためにマウスを後ろに動かす必要があると言えます。 しばらくすると、水平飛行時には地平線に対する機首の相対位置がいつも同じであることに気付くでしょう。 これが水平飛行のための航空機姿勢です。 機首をこの同じ位置に置くことで、計器を参照せずにほとんど水平に飛行することが出来るようになるでしょう。 そこから高度の微調整が可能になります。
注意: 高度計は絶対的な海抜高度を自動的に示すことはしません。 現地の気圧に合わせて調整しなければなりません。 高度計左下の小さな黒いノブで調整できます。 FlightGear を起動して地上にとどまってください。 (マウスを通常モードにして) 黒いノブの内側をクリックします。 左半分をクリックすると気圧計が後ろに戻ります。 右半分で気圧計が前に進みます。 現在の高度を調整するのにこの小さなノブを使ってください。 原則として、高度が確かに分かっている時にノブを使ってください。 もし高度1,100フィートにいることを知っているのなら、高度計が1,100フィートになるように調整してください。 マウスの中ボタンをクリックするとノブが速く回転します。 Ctrl-c を打つと2つのボタンが半分ずつハイライトします。
「海抜高度」と「対地高度」には重要な違いがあることに注意してください。 もしあなたが海抜高度 (above mean sea level, AMSL) 24,000フィートでエベレスト山の近くを飛行しているならば、対地高度 (above ground level, AGL) はずっと低いでしょう。 自分の周囲の地面の高度を知っておくことは明らかに役に立ちます。
もしも十分な燃料があるならば、何千マイルも真っ直ぐに飛ぶことで (訳注: 地球を1周して) 同じ空港に戻ってくることが出来るでしょうが、方向を変えられるとずっと楽しくて有用なフライトができます。
ある程度真っ直ぐに飛ぶことが出来るようになったら、そろそろ旋回を学びましょう。 原理は単純です。
旋回するのに高角度のバンクは必要はありません。 安全で安定に旋回するには20°で十分です。 旋回釣合計は、航空機を後ろから見た絵でバンク角を指示する計器です。 以下の図は、航空機が右に20°バンクした時の旋回釣合計を示します。 バンク角は、地平線の角度を観察することによっても知ることができます。
以下のことを試してみましょう。 航空機を20°にバンクさせ数分間保持しながら機体の外に目を向けます。 120秒ごとに同じ地上物を繰り返し見ることでしょう。 これは、360°旋回するのに120秒 (あるいは180°に60秒) かかることを示しています。 これはとりわけ航法に有用です。 航空機の飛行速度が何であろうと、20°でバンクすると、セスナ 172P ではいつでも180°の旋回に60秒かかります。
つまり、航空機を左や右にバンクさせると左や右に旋回します。 航空機を地平線に水平に保つと真っ直ぐに飛行します。
旋回計の底にある小さな紫色のボールは横向きの力を示しています。 現実世界なら旋回時にこの力を感じるはずですが、これをシミュレーションすることは不可能なので、ボールを目で単に見るしかありません。 もしもきちんと (ラダーを少し使って) 旋回すれば、ボールは中心にとどまります。 ボールが例えば右に押されるならば、これはパイロットもまた右方向に押されることを意味します。 車が左に曲がる時と似ています。 きちんと旋回している間は、たとえ急旋回であっても、乗客が機内で横向きの力に耐えるようなことはありません。 ただ遠心力によって座席に少し強く押されるだけです。
検証してみると、航空機を高角度にバンクさせてヨークを引くことで、もっと急旋回ができることに気付くでしょう。 バンク角60°以上での旋回はアクロバット飛行と軍事飛行の領域であり、セスナのような航空機では危険です。
FlightGear はデフォルトで、都合よく真っ直ぐ滑走路を向いて出発準備ができた状態で起動しますが、格納庫から誘導路を通って滑走路までどうやって航空機を移動するのか不思議に思うかもしれません。 これがタキシングです。
下の絵に示す回転計は、エンジンがどれだけ速く回っているかを1分間あたりの回転数 (RPM) を使って100 RPM 単位で示しています。
Page Up キーを数回打って、回転計が (上図のように) 1,000 RPM を示すようにしてください。 必要に応じてエンジン速度を落とすには Page Down キーを打ってください。
およそ 1,000 RPM で航空機は滑走路を前進しますが、加速や離陸はしません。
「.」キー (フランス語の Azerty キーボードでは Shift-;) を打ってください。 航空機は右に急転換します。 もし「.」キーを押し続けると航空機は停止します。 「.」キーは航空機の右輪ブレーキをかけます。
左輪ブレーキをかけるには「,」キーを使います。
「,」キーと「.」キーは、本物の航空機の足元にある2つのブレーキペダルをシミュレートします。 スロットルとブレーキペダルを使って航空機の速度を制御し、地上で曲がることができます。
ブレーキは、滑走路をゆっくりとタキシングしている時に非常に便利です。 航空機の前輪の方向を操作することもできます。 本物の航空機では、足元のラダーペダルを踏みます。 曲がりたい方向と同じ側の足で踏んでください。 ラダーペダルを持っていない場合、2つの方法で仮想のラダーペダルを操作できます。
シミュレータを起動し、v か V を打って外側から機体を見て、x キーを数秒間押して機体にズームインしてください。 前輪を見ながら、テンキーの 0 キーを押してみてください。 それからテンキーの Enter キーを押してみてください。 前輪が向きを変えるのが分かるでしょう。 マウスの右ボタンをクリックしてヨークコントロールモード (ポインタ形状は +) にしてください。 マウスの左ボタンを押し続けてラダーコントロールモードにし、マウスを右や左に動かしてください。 機尾にある大きな垂直の操縦翼面、つまりラダーが前輪と一緒に動くことに注意してください。
私は、前輪が地上にある間はマウスを使ってラダーペダルを操作し、離陸後はテンキーの 0 と Enter キーを使うようにしています。 言い換えると、前輪が地上にある間はマウスの左ボタンを押し続けています。 これにより、地上で正確かつ簡単にラダーを制御できます。 その後、前輪が浮き上がったらマウスの左ボタンを単に離しています。
車を運転する時と同じように、どのくらいの速さで移動しているのかを知るのは良いことです。 航空でスピードメータに相当するのは対気速度計 (airspeed indicator, ASI) で、1時間あたりの海里 (つまりノット) で測ります。
1ノットは毎時1.85325キロメータです。 つまり、飛行中の速度をおおまかに km/h で理解するには、表示されているノットに2をかけてください。 1ノットは毎時1.15115マイルなので、非常に大雑把に言うと1ノットは1mph (マイル毎時) です。 いくつかの航空機 (特にパイパー J3 Cub) の ASI はノットではなく mph で表示します。
対気速度計は、周囲の空気に対する航空機の速度を表示するのであり、車のスピードメータのように地面に対する速度を表示するのではありません。 もし航空機が地上に停止しており、正面から10ノットの風が吹いているのなら、対気速度計は10ノットの対気速度を表示しますが、航空機は地面に対して動いてはいません。
航空機が離陸のために滑走路を40ノット以上で滑走している時は、前輪が接地しないようにしなければなりません。 前輪は高速走行用には設計されていないため、現実世界だと振動し擦り減ってしまいます。
離陸中に40ノットを超えたらすぐにコントロールヨークを静かに後ろに引き、前輪を地面から離してください。 地上を高速走行時に急に曲がってはいけません。 航空機がひっくり返る恐れがあります。
以下の絵は、前輪がわずかに浮いているところを示しています。 これをやりすぎないでください。 機体の白い機首カバーが地平線より十分に下にくるよう保ってください。 ほんの少し機首を持ち上げるだけで良いです。
では問題です。 もし前輪がもう滑走路に触れていないとしたら、航空機の方向を操作するにはどうするのでしょうか？ 答えは、やっぱりラダーペダルを使います。 上記に触れたように、ラダーペダルは前輪と機尾のラダーの両方に接続されています。 ラダーとは機尾にある大きくて垂直な可動部のことです。
対気速度が40ノット以上になると、ラダーに十分な気流が発生し航空機の方向を操作できるようになります。
前輪と機尾のラダーが航空機を回転させる割合は全く同じではないことに注意してください。 もし前輪よりもラダーの方が支配的ならばラダーの角度を合わせなくてはなりません。 そうするには、テンキーの 0 と Enter をすばやく打ちます (あるいはマウスの左ボタンを押した状態でマウスを動かし、ラダーをしっかりとコントロールします)。
前輪とラダーの操作に慣れてくると、この新しい操作方法を使って航空機の離陸時に滑走路上を真っ直ぐに保てるようになります。
例えば右に向きすぎているとします。 テンキーの 0 を数回打って向きを左に戻します。 航空機が完全に真っ直ぐに立ち直るまで待っていてはいけません。 進みたい方向に航空機が達するよりも前にテンキーの Enter を打ちます。 そうしないと修正が大きすぎて、再び曲がらないといけなくなるでしょう。 マウスを使う場合には、このような修正をもっと簡単かつ正確に行うことができます。
まとめると、地上の航空機の方向を操作するには2つの方法があります。 主脚両輪の差動ブレーキとラダーペダルです。 このような制御系統の冗長性が航空ではよく使われます。 もし一つの方法が機能しなくなっても、もう一つの方法を使って作業を実行することができます。
航空機が地上を滑走するとなぜ左にドリフトし、右のラダーペダルを少し踏んで補正しなくてはならないのか不思議に思うかもしれません。 その主な理由はプロペラが作り出す気流です。 この気流は機体に沿ってらせん状に進みます。 そのわずかな渦流の上部は垂直尾翼を右に押します。 これにより機首が左に向くのです。
テンキーの 5 を打つと、ヨークとラダーが全て真ん中に戻ります。 これは飛行前の予防措置として有用です。 飛行中にあちこち操作してしまった場合に「命を救って」くれることもあります！
地上で曲がる時と同様に、空中で旋回する方法は2つあります。 上述したように翼のエルロン (ヨーク/マウスで操作) を使うか、機尾のラダー (ラダーペダル/テンキーの 0 と Enter で操作) を使います。
なぜ2つの方法があるのでしょうか？ 冗長性のためという理由も一部にはありますが、主な理由はこれらが相補的だからです。 ラダーの主な作用はヨー (上下軸まわりの回転 (訳注: 機首を左右に振る運動)) ですが、エルロンの主な作用はロール (前後軸まわりの回転 (訳注: 航空機が左右に傾く運動)) です。
ヨーク/マウス/エルロンを使うことで、効果的で、素早く、確実かつ快適に旋回をすることができます。
飛行中にエルロンを使って旋回する時でも、ラダーがちょっとだけ必要になります。 ラダーを少し加えてください。 こうすることで、エルロンを使用してロールする時に発生するアドバース・ヨー (訳注: 旋回したい方向とは逆向きに機首を振る現象) を補正することができます。 実機では、この横方向の動きを感じることができます。 シミュレータ内では、旋回釣合計で仮想的にチェックできます。 以下の絵では、エルロンを使って右に強く旋回している間に小さなボールが右方向に押されています。 つまり、パイロットもまた右方向の力に耐えているということを示しています。 これを補正するには、右のラダーペダルを押します (テンキーの Enter を数回打ちます)。 通常の飛行時は、この小さいボールが真ん中に来るようにラダーを使う必要があります。
つまり、通常の飛行時にはエルロンで旋回し、地上近くの低速時にはラダーを使います。 けれども、一方の方法を使えば他方を全く使わなくて良いということではありません。 高高度で高速時にはラダーもやはり必要です。 地上に近い時は、ラダーと相互にエルロンを少し用いて、翼を地平線に水平に保たなければなりません。
タキシング時でさえもエルロンを使うべきです。 さもないと強い横風で機体が吹き飛んでしまうかもしれません。 これに対抗するには、風に向かってエルロンを切ります。 こうすると、風上側のエルロンが上がり、翼を押し下げる役目をします。
急速で強引な動きをラダーに加えるのは避けましょう。 高速に地上を移動している時にこれをやると、航空機はあまりも急に曲がってしまいます。 低速飛行時には、非常に危険な種類の失速を引き起こします。 高速飛行時には、あらゆる種類の空気力学的あるいは身体的な不快感を生じます。 そうではなく、ラダーは緩やかに動かしてください。
私のお勧めは、飛行中にラダーで旋回する練習をすることです。 70ノット程度の低速で飛んでください。 エンジンパワーを増減させて高度を安定に保つようにしてください。 地上の目印に向かってラダーを用いて旋回して機首方位を維持し、その後新たな方位に航空機を旋回させます。機体がどのようにヨーするのか見ましょう。 先行してラダーを操作することを学びましょう。 急角度の旋回をしようとしないでください。 ヨーク/エルロンを使って翼を常に水平に保ってください。
== 以下、翻訳中 ==
編集メモ
