フライトプランニング

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フライトプランニングは、提案された航空機のフライトを説明するためのフライトプラン作成するプロセスです。これには、航空機が目的地に安全に到着できるようにするための燃料計算と、空中衝突のリスクを最小限に抑えるための航空交通管制要件への準拠という2つの安全上重要な側面が含まれます。さらに、フライトプランナーは通常、ルート、高さ、速度を適切に選択し、必要最小限の燃料を搭載することで、フライトコストを最小限に抑えたいと考えています。航空交通サービス(ATS)は、捜索救助(SAR)任務中に、失われた航空機の追跡と発見を含む航空交通管理サービスで航空機を分離するために、完成した飛行計画を使用します。

フライトプランニングでは、燃料消費量の計算で向かい風または追い風と気温の燃料消費量の影響を考慮できるように、正確な天気予報が必要です。安全規制により、航空機は出発地から目的地まで飛行するために必要な最小量を超えて燃料を運ぶことが義務付けられており、予期しない状況や、計画された目的地が利用できなくなった場合の別の空港への迂回が可能になります。さらに、航空交通管制の監督下で、管制空域を飛行する航空機は、たとえそのようなルートがより直行便ほど経済的でなくても、航空路と呼ばれる所定のルート(少なくともそれらが定義されている場所)に従わなければなりません。これらの航空路内では、航空機は飛行レベルを維持する必要があります、指定された高度は、飛行ルートと進行方向に応じて、通常、垂直方向に1,000または2,000フィート(300または610 m)離れています。エンジンが2つしかない航空機が海、砂漠、または空港のないその他の地域を長距離飛行している場合、1つのエンジンが故障した場合に緊急空港に到達できるように、追加のETOPS安全規則を満たす必要があります。

正確な最適化された飛行計画を作成するには数百万の計算が必要になるため、商用の飛行計画システムはコンピューターを多用します(E6Bと地図を使用すると、おおよその最適化されていない飛行計画を1時間程度で作成できますが、予期しない事態に備えて、より多くの余裕を持たせる必要があります。状況)。北大西洋を横断する東行きのフライトの手動フライトプランニングがコンピューターフライトプランニングに置き換わった場合、平均燃料消費量はフライトあたり約450 kg(1,000 lb)削減され、平均フライト時間はフライトあたり約5分短縮されました。[1]一部の商用航空会社は独自の内部フライトプランニングシステムを持っていますが、他の民間航空会社は外部プランナーのサービスを採用しています。

認可されたフライトディスパッチャーまたはフライトオペレーションオフィサーは、多くの商用運用環境でフライトプランニングおよびフライトウォッチタスクを実行することを法律で義務付けられています(たとえば、USFAR§121、[2]カナダの規制)。これらの規制は国によって異なりますが、ますます多くの国が航空会社にそのような人員を雇用することを要求しています。

概要と基本的な用語

フライトプランニングシステムでは、1回のフライトに対して複数のフライトプランを作成する必要がある場合があります。

  • 航空交通管制の概要計画(FAAおよび/またはICAO形式)
  • 機内飛行管理システムに直接ダウンロードするための要約計画
  • パイロットが使用するための詳細な計画

フライトプランニングシステムの基本的な目的は、出発空港から目的空港に飛行するときに航空機が航空航法プロセスで必要とするトリップ燃料の量を計算することです。航空機はまた、不正確な天気予報、航空路の混雑のために航空機が最適な高度よりも低い高度で飛行することを要求する航空交通管制、またはぎりぎりの乗客の追加などの予期しない状況に備えて、予備燃料を運ぶ必要があります飛行計画が作成されたときにその重量は考慮されていませんでした。予備燃料の決定方法は、航空会社や地域によって大きく異なります。最も一般的な方法は次のとおりです。

  • 計器飛行方式に基づいて実施された米国国内の運用:目的の着陸地点まで飛行し、次に代替空港に飛行し(気象条件により代替空港が必要な場合)、その後通常の巡航速度で45分間飛行するのに十分な燃料
  • 時間の割合:通常は10%(つまり、10時間の飛行には、さらに1時間飛行するのに十分な予備が必要です)
  • 燃料の割合:通常5%(つまり、20,000 kgの燃料を必要とするフライトには、1,000 kgの予備が必要です)

一部の米国国内線を除き、フライトプランには通常、代替空港と目的地の空港があります。代替空港は、飛行中(気象条件、ストライキ、墜落、テロ活動など)に目的地の空港が使用できなくなった場合に使用します。これは、航空機が目的の空港に近づいたときでも、代替空港に飛ぶのに十分な代替燃料と代替予備が利用可能でなければならないことを意味します。航空機は代替空港では想定されていないため、着陸枠で代替空港の近くをしばらく(通常は30分)旋回するのに十分な待機燃料も必要です。見つかった。米国の国内線は、目的地の天気が2,000フィート(610 m)の天井と3法定マイルの視程よりも良いと予測される場合、代替空港に進むのに十分な燃料を持っている必要はありません。ただし、通常の巡航速度での45分の予約は引き続き適用されます。

悪天候によって目的地と代替地の両方が閉鎖される可能性が低くなるように、目的地からある程度離れた場所(たとえば、185 km(100 nmi; 115 mi))に代替案を配置することをお勧めします。最大960キロメートル(520 nmi; 600 mi)の距離は不明ではありません。場合によっては、目的地の空港が非常に離れているため(太平洋諸島など)、実行可能な代替空港がない場合があります。このような状況では、空港がその時間内に再び利用可能になることを期待して、航空会社は代わりに目的地の近くで2時間周回するのに十分な燃料を含めることができます。

多くの場合、2つの空港間には複数のルートが考えられます。安全要件に従い、商用航空会社は通常、ルート、速度、高さを適切に選択することでコストを最小限に抑えたいと考えています。

航空機に関連する重量および/またはさまざまな段階での航空機の総重量には、さまざまな名前が付けられています。

  • ペイロードは、乗客、荷物、および貨物の総重量です。商用航空会社は、ペイロードを運ぶために課金することでお金を稼ぎます。
  • 空の運用重量は、乗務員を含み、ペイロードまたは使用可能な燃料を除いた、運用準備が整ったときの航空機の基本重量です
  • 無燃料重量は、空の動作重量とペイロードの合計です。つまり、使用可能な燃料を除いた航空機の積載重量です。
  • ランプ重量は、出発の準備ができたときのターミナルビルでの航空機の重量です。これには、無燃料重量と必要なすべての燃料が含まれます。
  • ブレーキ解除重量は、離陸のためのブレーキ解除直前の滑走路の開始時の航空機の重量です。これは、ランプの重量からタキシングに使用される燃料を差し引いたものです。主要空港には、長さが約2マイル(3 km)の滑走路がある場合があるため、ターミナルから滑走路の端までタキシングするだけで、最大1トンの燃料が消費される可能性があります。タキシング後、パイロットは機体を滑走路に合わせ、ブレーキをかけます。離陸許可を受け取ると、パイロットはエンジンをスロットルアップし、ブレーキを解除して、離陸に備えて滑走路に沿って加速を開始します。
  • 離陸重量は、滑走路に沿って途中で離陸するときの航空機の重量です。実際の離陸重量を計算するフライトプランニングシステムはほとんどありません。代わりに、離陸に使用された燃料は、通常の巡航高さまで上昇するために使用された燃料の一部としてカウントされます。
  • 着陸重量は、目的地に着陸するときの航空機の重量です。これは、ブレーキ解除重量から燃焼したトリップ燃料を差し引いたものです。これには、無燃料重量、使用できない燃料、およびすべての代替燃料、保持燃料、および予備燃料が含まれます。

双発機が海や砂漠などを飛行するときは、片方のエンジンが故障しても常に空港に到着できるように慎重にルートを計画する必要があります。適用可能な規則は、ETOPS(拡張範囲OPerationS)として知られています。特定のタイプの航空機とそのエンジンの一般的な信頼性、および航空会社の保守品質は、そのような航空機が1つのエンジンのみで動作する時間(通常は1〜3時間)を指定するときに考慮されます。

フライトプランニングシステムは、海面下を飛行する航空機に対応できる必要があります。これにより、高度がマイナスになることがよくあります。たとえば、アムステルダムスキポール空港の標高は-3メートルです。死海の表面は海面下417メートルであるため、この付近の低レベルの飛行は海面よりかなり下になる可能性があります。[3]

測定単位

飛行計画は、メートル法非メートル法の測定単位を組み合わせたものです。使用される特定のユニットは、航空機、航空会社、およびフライト全体の場所によって異なる場合があります。

1979年以来、[4]国際民間航空機関(ICAO)に基づいて、航空内の測定単位の統合推奨している国際単位系(SI)を。[5] 2010年以降、ICAOは以下の使用を推奨しています。[6]

ただし、メトリック化の完了の終了日は確立されていません。[7] SIユニットは技術的には好まれますが、さまざまな非SIユニットがまだ商用航空内で広く使用されています。

距離の単位

距離は、地球が完全な球ではなく扁球であるという事実を補って、32,000フィート(9,800 m)の高さで計算されるように、ほとんどの場合海里で測定されます[要出典]航空図は常に距離を最も近い海里に丸めて表示します。これらは飛行計画に表示される距離です。フライトプランニングシステムでは、精度を向上させるために、内部計算で丸められていない値を使用する必要がある場合があります。

燃料ユニット

燃料の測定値は、特定の航空機に取り付けられているゲージによって異なります。最も一般的な[要出典]燃料測定の単位はキログラムです。その他の可能な測定値には、ポンド、英国ガロン、米国ガロン、およびリットルが含まれます。燃料を重量で測定する場合、タンク容量をチェックする際に使用する燃料の比重が考慮されます。

キログラムとポンドの間の変換エラーのために航空機が燃料を使い果たしたことが少なくとも1回ありました。この特定のケースでは、飛行乗務員はなんとか近くの滑走路に滑走して安全に着陸しました(滑走路は以前の空港の2つのうちの1つで、ドラッグストリップとして使用されていました)。

多くの航空会社は、燃料の量を10または100単位の倍数に丸めることを要求しています。これは、特に小計が関係している場合に、いくつかの興味深い丸めの問題を引き起こす可能性があります。切り上げるか切り下げるかを決定する際には、安全性の問題も考慮する必要があります。[要出典]

高さの単位

航空機の高度は、圧力高度計の使用に基づいています(詳細については、飛行レベル参照してください)。したがって、ここで引用されている高さは、実際の高さではなく、標準的な温度と圧力の条件下での公称高さです。フライトレベルで動作するすべての航空機は、実際の海面気圧に関係なく、高度計を同じ標準設定に校正するため、衝突のリスクはほとんど発生しません。

ほとんどの[どれ?]エリア、高さは100フィート(30 m)の倍数として報告されます。つまり、A025は名目上2,500フィート(760 m)です。高高度で巡航する場合、航空機はフライトレベル(FL)を採用しますフライトレベルは、国際標準大気(ISA)に対して補正および較正された高度です。これらは3桁のグループとして表されます。たとえば、FL320は32,000フィート(9,800 m)のISAです。

ほとんどの地域で、航空機間の垂直方向の間隔は1,000または2,000フィート(300または610 m)です。

ロシア、中国、および一部の近隣地域では、標高はメートル単位で測定されます。航空機間の垂直方向の間隔は、300メートルまたは600メートルのいずれかです(1,000フィートまたは2,000フィート未満の約1.6%)。

1999年まで、同じ気道を高高度で飛行する航空機間の垂直方向の間隔は2,000フィート(610 m)でした。それ以来、短縮垂直間隔(RVSM)の段階的な導入が世界中で行われています。これにより、フライトレベル290と410の間の垂直方向の間隔が1,000フィート(300 m)に削減されます(正確な制限は場所によってわずかに異なります)。ほとんどのジェット機はこれらの高さの間で動作するため、この測定により、利用可能な気道容量が実質的に2倍になります。RVSMを使用するには、航空機に認定された高度計が必要であり自動操縦装置がより正確な基準を満たしている必要があります。[要出典]

速度単位

低い高度での航空機の巡航は通常、主速度単位としてノット使用しますが、高い(マッハクロスオーバー高度を超える)航空機は通常、主速度単位としてマッハ数使用しますが、飛行計画にはノット単位の同等の速度も含まれることがよくあります(変換温度と高さの許容値を含みます)。飛行計画の航空機が0.820で走行している「点82」手段(82%)のマッハ数における音速

全地球測位システム(GPS)の普及により、コックピットナビゲーションシステムは対気速度対地速度を多かれ少なかれ直接提供することができます

速度と位置を取得するもう1つの方法は、慣性航法システム(INS)です。これは、ジャイロスコープと線形加速度計を使用して車両の加速度を追跡します。INSが出発前に適切に較正されている限り、この情報を時間内に統合して速度と位置を取得できます。INSは数十年にわたって民間航空に存在しており、システムがかなり複雑であるため、主に中型から大型の航空機で使用されています。[要出典]

GPSもINSも使用されていない場合、速度情報を取得するには次の手順が必要です。

質量単位

航空機の重量は、最も一般的にはキログラムで測定されますが、特に燃料ゲージがポンドまたはガロンで校正されている場合は、ポンドで測定されることもあります。多くの航空会社は、重量を10または100単位の倍数に丸めることを要求しています。丸めるときは、物理的な制約を超えないように細心の注意が必要です。

飛行計画について非公式にチャットする場合、燃料および/または航空機のおおよその重量がトン単位で参照される場合がありますこの「トン」は、通常、メートルトンまたは英国のロングトン(差が2%未満)、またはショートトンが約10%)のいずれかです。

ルートの説明

ルートは、空港間を飛行するときに航空機がたどる経路の説明です。ほとんどの商用便はある空港から別の空港に移動しますが、民間航空機、商用観光ツアー、および軍用機は、周回または往復の旅行を行い、離陸した同じ空港に着陸する場合があります。

コンポーネント

航空機は、航空交通管制の指示の下航空路を飛行します。気道には物理的な存在はありませんが、空の高速道路と考えることができます。通常の高速道路では、車は衝突を避けるために異なる車線を使用しますが、航空路では、航空機は衝突を避けるために異なる飛行レベルで飛行します。飛行機が自分の真上または真下を通過するのをよく見ることができます。気道を示すチャートは公開されており、通常は4週間ごとに更新され、AIRACサイクルと一致します。 AIRAC(Aeronautical Information Regulation and Control)は、第4木曜日に開催され、すべての国が変更を公開します。これは通常、航空路に行われます。

各航空路はウェイポイントで開始および終了し、いくつかの中間ウェイポイントも含まれる場合があります。ウェイポイントは5文字(例:PILOX)を使用し無指向性無線標識を兼ねるウェイポイントは3文字または2文字(TNN、WK)を​​使用します。気道はウェイポイントで交差または合流する可能性があるため、航空機はそのようなポイントである気道から別の気道に変わる可能性があります。空港間の完全なルートは、多くの場合、複数の航空路を使用します。 2つのウェイポイント間に適切な航空路がなく、航空路を使用すると多少ラウンドアバウトのルートになる場合、航空交通管制により、航空路を使用しない直接のウェイポイントからウェイポイントへのルーティングが可能になる場合があります(フライトプランでは「DCT」と省略されることがよくあります)。 ")。

ほとんどのウェイポイントは、強制的なレポートポイントとして分類されます。つまり、パイロット(または機内の飛行管理システム)は、航空機がウェイポイントを通過するときに、航空機の位置を航空交通管制に報告します。ウェイポイントには主に2つのタイプがあります。

  • 名前ウェイポイントは、既知の緯度と経度と航空チャート上に表示されます。陸上のこのようなウェイポイントには、パイロットがどこにいるかをより簡単に確認できるように、関連する無線ビーコンが付いていることがよくあります。便利な名前付きウェイポイントは、常に1つ以上の航空路にあります。
  • 地理的中間地点は、通常は名前のウェイポイント(南半球では例えば、ほとんどの海)が存在しない領域に、飛行計画に使用される一時的な位置です。航空交通管制では、地理的なウェイポイントの緯度と経度が整数である必要があります。

気道は空港に直接接続していないことに注意してください。

  • 離陸後、航空機は出発手順標準計器の出発、またはSID)に従います。これは、空港の滑走路から航空路のウェイポイントまでの経路を定義し、航空機が制御された方法で航空路システムに参加できるようにします。フライトの上昇部分のほとんどはSIDで行われます。
  • 着陸する前に、航空機は到着手順標準のターミナル到着ルート、またはSTAR)に従います。これは、航空機が制御された方法で航空路システムを離れることができるように、航空路のウェイポイントから空港の滑走路までの経路を定義します。フライトの降下部分の多くはSTARで行われます。
ロサンゼルスと東京間の航空路は、ほぼ直接大圏ルート(上)をたどりますが、東に向かうときジェット気流(下)を使用します

混雑したルートの交通容量を増やすために、主に北半球の一部の海で、オーシャントラックと呼ばれる特別なルートが使用されます。頻繁に変化しない通常の気道とは異なり、海路は好風を利用するために1日2回変化します。ジェット気流で行くフライトは、ジェット気流に逆らうフライトよりも1時間短い場合があります。オーシャントラックは、多くの航空路が接続する指定されたウェイポイントで約100マイル沖合で開始および終了する場合があります。北の海を横切るトラックは、これらの地域の交通の大部分を占める東西または西東のフライトに適しています。

完全なルート

ルートを構築する方法はいくつかあります。航空路を使用するすべてのシナリオでは、出発と到着にSIDとSTARを使用します。気道についての言及には、便利な気道ジャンクションがない状況を考慮して、非常に少数の「直接」セグメントが含まれる場合があります。場合によっては、政治的配慮がルートの選択に影響を与える可能性があります(たとえば、ある国の航空機が他の国を上空に飛ぶことはできません)。

  • 出発地から目的地までの航空路。陸上のほとんどのフライトはこのカテゴリに分類されます。
  • 出発地から海の端までの気道、次に海の線路、そして海の端から目的地までの気道。北海上空のほとんどのフライトはこのカテゴリに分類されます。
  • 出発地から海の端までの航空路、次に海を横切る自由飛行エリア、そして海の端から目的地までの航空路。南極海上のほとんどのフライトはこのカテゴリに分類されます。
  • 出発地から目的地までのフリーフライトエリア。これは、商用便では比較的まれな状況です。

自由飛行地域でも、航空管制には1時間に1回程度の位置報告が必要です。フライトプランニングシステムは、適切な間隔で地理的なウェイポイントを挿入することにより、これを整理します。ジェット機の場合、これらの間隔は、東行きまたは西行きのフライトでは経度10度、北行きまたは南行きのフライトでは緯度5度です。自由飛行地域では、民間航空機は通常、時間と燃料をできるだけ少なくするために最短の時間経路をたどります大圏ルートは地上距離が最短になりますが、向かい風または尾風の影響により、空中距離が最短になる可能性は低くなります。フライトプランニングシステムは、適切なフリーフライトルートを決定するために重要な分析を実行する必要がある場合があります。

燃料計算

燃料要件(特にトリップ燃料と予備燃料)の計算は、フライトプランニングの最も安全性が重要な側面です。この計算はやや複雑です。

  • 燃料の燃焼速度は、周囲温度、航空機の速度、および航空機の高度に依存しますが、いずれも完全に予測できるものではありません。
  • 燃料の燃焼速度は飛行機の重量にも依存し、燃料が燃焼すると変化します。
  • 相互依存する値を計算する必要があるため、通常はある程度の反復が必要です。たとえば、予備燃料はトリップ燃料のパーセンテージとして計算されることがよくありますが、トリップ燃料は航空機の総重量がわかるまで計算できません。これには予備燃料の重量が含まれます。

考慮事項

燃料の計算では、多くの要素を考慮に入れる必要があります。

  • 気象予報
気温は航空機エンジンの効率/燃料消費量に影響を与えます。風は向かい風または追い風の成分を提供する可能性があり、それは次に、飛ばされる空気距離を増加または減少させることによって燃料消費を増加または減少させる。
ことで合意国際民間航空機関、2つの国家気象センターがあります- 、米国でアメリカ海洋大気庁、英国、中に気象庁全世界で提供-天気予報を呼ばれる形式で、民間航空用GRIBの天気として。これらの予測は通常6時間ごとに発行され、その後の36時間をカバーします。各6時間の予報は、75海里(139 km)以下の間隔で配置されたグリッドポイントを使用して全世界をカバーします。各グリッドポイントで、風速、風向、気温は、4,500〜55,000フィート(1,400〜16,800 m)の9つの異なる高さで供給されます。
航空機が気象グリッドポイントを正確に通過したり、天気予報が利用できる正確な高さで飛行したりすることはめったにないため、通常、何らかの形の水平および垂直補間が必要です。75海里(139 km)の間隔では、線形補間で十分です。GRIB形式は、1998〜99年に以前のADF形式に取って代わりました。ADF形式では、300海里(560 km)の間隔が使用されました。この間隔は、一部の嵐を完全に見逃すのに十分な大きさであったため、ADFで予測された天気を使用した計算は、GRIBで予測された天気を使用して生成できる計算ほど正確ではないことがよくありました。
  • ルートとフライトレベル
飛行する特定のルートがカバーする地上距離を決定し、そのルートの風が飛行する空気距離を決定します。気道の各ウェイポイント間部分には、使用できるフライトレベルに関して異なるルールがあります。任意の時点での航空機の総重量によって、使用できる最高の飛行レベルが決まります。高いフライトレベルでのクルージングは​​、通常、低いフライトレベルよりも少ない燃料で済みますが、高いフライトレベルに到達するには、追加の上昇燃料が必要になる場合があります(不連続性を引き起こすのは、この追加の上昇燃料と異なる燃料消費率です)。
  • 物理的制約
上記の「概要と基本用語」に記載されているほとんどすべての重みは、最小値および/または最大値の対象となる場合があります。着陸時の車輪と足回りへのストレスにより、最大安全着陸重量は最大安全ブレーキ解除重量よりもかなり少なくなる場合があります。このような場合、緊急事態が発生し、離陸直後に着陸しなければならない航空機は、燃料を使い切るためにしばらく旋回するか、燃料を投棄するか、すぐに着陸して足回りが崩壊するリスクがあります。
さらに、燃料タンクには最大容量があります。場合によっては、商用の飛行計画システムは、不可能な飛行計画が要求されていることを発見します。燃料タンクは必要な量の燃料を保持するのに十分な大きさではないため、貨物や乗客がいなくても、航空機は目的の目的地に到達できない可能性があります。一部の航空会社は、(非常に)強い追い風を望んでいるため、楽観的すぎる場合があります。
  • 燃料消費率
航空機エンジンの燃料消費率は、気温、気圧で測定した高さ、航空機の重量、航空機の空気に対する速度、およびエンジンの経年劣化や不良による新品のエンジンと比較した場合の消費量の増加によって異なります。メンテナンス(航空会社は、実際の燃料燃焼と予測された燃料燃焼を比較することにより、この劣化を推定できます)。ジャンボジェット機などの大型航空機は、10時間の飛行で最大80トンの燃料を燃焼する可能性があるため、飛行中に大幅な重量変化が発生することに注意してください。

計算

燃料の重量は航空機の総重量のかなりの部分を占めるため、燃料の計算では、まだ燃焼していない燃料の重量を考慮に入れる必要があります。フライトプランニングシステムは、まだ燃焼していない燃料負荷を予測する代わりに、ルートに沿って逆方向に作業し、代替地点から出発して目的地に戻り、ウェイポイントごとに出発地に戻ることで、この状況に対処できます。

計算のより詳細な概要は次のとおりです。通常、予備燃料やトリップ燃料などの相互依存値を計算するため、または何らかの物理的制約を超えた状況に対処するために、数回(場合によっては多数)の反復が必要です。後者の場合、通常、ペイロードを減らす必要があります(貨物または乗客が少なくなります)。一部のフライトプランニングシステムは、複雑な近似方程式のシステムを使用して、必要なすべての変更を同時に推定します。これにより、必要な反復回数を大幅に減らすことができます。

航空機が代替燃料に着陸した場合、最悪の場合、燃料が残っていないと見なすことができます(実際には、少なくとも滑走路からタクシーで降りるのに十分な予備燃料が残っています)。したがって、フライトプランニングシステムは、航空機の最終重量が無燃料重量であることに基づいて、代替の待機燃料を計算できます。機体は保持しながら旋回しているので、これや他の保持計算のために風を考慮する必要はありません。
目的地から代替への飛行の場合、フライトプランニングシステムは、代替に到達したときの航空機の重量が無燃料重量に代替燃料を加えたものであることに基づいて、代替トリップ燃料と代替予備燃料を計算できます。
フライトプランニングシステムは、最終的な航空機の重量が無燃料重量+代替燃料+代替燃料+代替予備であることに基づいて、目的地の保有を計算できます。
出発地から目的地までのフライトの場合、目的地に到着したときの重量は、無燃料重量+代替燃料+代替燃料+代替予備+目的地保持と見なすことができます。フライトプランニングシステムは、ルートに沿って作業を戻し、トリップ燃料と予備燃料を一度に1ウェイポイントずつ計算します。各ウェイポイント間セグメントに必要な燃料は、計算される次のセグメントの航空機重量の一部を形成します。
各段階および/または計算の最後に、フライトプランニングシステムは、物理的な制約(最大タンク容量など)を超えていないことを確認するためのチェックを実行する必要があります。問題は、航空機の重量を何らかの方法で減らすか、計算を中止する必要があることを意味します。

燃料計算の代替アプローチは、上記のように代替燃料と保持燃料を計算し、そのルートと航空機タイプの以前の経験に基づいて、または近似式を使用して、総トリップ燃料要件の推定値を取得することです。どちらの方法も天候を考慮に入れることはできません。その後、計算はルートに沿って、ウェイポイントごとに進むことができます。目的地に到着すると、実際のトリップ燃料を推定トリップ燃料と比較し、より適切な推定を行い、必要に応じて計算を繰り返すことができます。

コスト削減

商用航空会社は通常、フライトのコストを可能な限り低く抑えることを望んでいます。コストに寄与する3つの主な要因があります。

  • 必要な燃料(問題を複雑にするために、燃料は空港ごとに異なる量の費用がかかる場合があります)、
  • 実際の飛行時間は、減価償却費、メンテナンススケジュールなどに影響します。
  • 上空通過料は、(概念上カバー航空管制コストに)航空機が飛ぶ各国で徴収されています。

航空会社が異なれば、最小コストのフライトを構成するものについて異なる見解があります。

  • 時間のみに基づく最小コスト
  • 燃料のみに基づく最小コスト
  • 燃料と時間のバランスに基づく最小コスト
  • 燃料費と時間費用および上空費用に基づく最小費用

基本的な改善

特定のルートについて、フライトプランニングシステムは、特定の高度で最も経済的な速度を見つけ、予測された天気に基づいて使用するのに最適な高度を見つけることにより、コストを削減できます。このようなローカル最適化は、ウェイポイントごとに実行できます。

商用航空会社は、航空機が頻繁に高度を変更することを望まないため(特に、客室乗務員が食事を提供するのが難しくなる可能性があります)、最適化に関連するフライトレベルの変更間の最小時間を指定することがよくあります。このような要件に対処するために、フライトプランニングシステムは、必要となる可能性のある短い上昇の燃料費とともに、多数のウェイポイントを同時に考慮に入れることにより、非局所的な高度の最適化が可能でなければなりません。

出発空港と目的空港の間に複数の可能なルートがある場合、利用可能な最良のルートを見つけるために多くのルートを考慮する必要があるため、フライトプランニングシステムが直面するタスクはより複雑になります。多くの状況では、数十または数百の可能なルートがあり、25,000を超える可能なルートがある状況もあります(たとえば、ロンドンからニューヨークまで、トラックシステムの下でフリーフライトがあります)。正確な飛行計画を作成するために必要な計算量は非常に多いため、考えられるすべてのルートを詳細に調べることは不可能です。フライトプランニングシステムには、詳細な分析を行う前に、可能性の数を管理可能な数に減らすための迅速な方法が必要です。

リザーブ削減

会計士の視点、予備燃料の供給は、お金(うまくいけば、未使用の予備燃料を運ぶために必要な燃料を)かかります。クリア再ディスパッチ、または決定ポイント手順としてさまざまに知られている技術が開発されました。これにより、必要なすべての安全基準を維持しながら、必要な予備燃料の量を大幅に減らすことができます。これらの手法は、必要に応じてフライトを迂回させることができる特定の中間空港を持つことに基づいています。[2]実際には、そのような流用はまれです。このような技術を使用すると、長距離飛行で数トンの燃料を節約できます。または、同じ量のペイロードを増やすことができます。[8]

再クリアフライトプランには2つの目的地があります。最終目的地のフライトは本当にしようとしているところながら空港は、ある初期の目的地便が飛行の初期の部分の間に予想より多くの燃料が使用されている場合に転用する場所空港があります。どの宛先に行くについて決定が下されるウェイポイントは、再クリア修正または決定ポイントと呼ばれます。このウェイポイントに到達すると、運航乗務員は実際の燃料燃焼と予測された燃料燃焼を比較し、利用可能な予備燃料の量を確認します。十分な予備燃料がある場合、フライトは最終目的地の空港まで続行できます。それ以外の場合、航空機は最初の目的地の空港に迂回する必要があります。

最初の目的地は、出発地から最終目的地へのフライトよりも、出発地から最初の目的地へのフライトに必要な予備燃料が少なくなるように配置されています。通常の状況では、予備燃料が実際に使用されることはほとんどないため、航空機が再クリアフィックスに到達しても、(ほぼ)元の予備燃料がすべて搭載されており、再クリアフィックスから最終目的地。

フライトの再クリアのアイデアは、ボーイングのエンジニアであるデビッドアーサーゲイリーローズによってボーイング旅客機(1977)で最初に発表されました[8]原紙には、再クリア修正の最適な位置などに関連する多くのマジックナンバーが含まれています。これらの数値は、特定の予備率について、考慮される特定のタイプの航空機にのみ適用され、天候の影響は考慮されていません。再クリアによる燃料節約は、次の3つの要因に依存します。

  • 達成可能な最大の節約は、再クリア修正の位置によって異なります。トリップ燃料と予備燃料の正確な方程式がないため、この位置を理論的に決定することはできません。正確に判断できたとしても、適切な場所にウェイポイントがない場合があります。
  • アーサーとローズによって特定された、最大限の節約を達成するのに役立つ1つの要因は、最初の目的地への降下が再クリア修正の直後に開始されるように、最初の目的地を配置することです。これは、再クリアフィックスと最初の目的地の間に必要な予備燃料を最小限に抑え、したがって、再クリアフィックスで利用可能な予備燃料の量を最大化するため、有益です。
  • また役立つ他の要因は、最初の代替空港の配置です。

最適とは言えない計画の提出

飛行計画を最適化するためにあらゆる努力が払われているにもかかわらず、次善の計画を提出することが有利である特定の状況があります。多数の競合する航空機が存在する混雑した空域では、最適なルートと優先高度がオーバーサブスクライブされる可能性があります。この問題は、空港がその日に開港したらすぐに誰もが空港に到着したい場合など、忙しい時期にはさらに悪化する可能性があります。すべての航空機が最適な飛行計画を提出した場合、過負荷を回避するために、航空交通管制は一部の飛行計画の許可を拒否したり、割り当てられた離陸スロットを遅らせたりする場合があります。これを回避するために、非効率的な低高度またはより長く、混雑の少ないルートを要求する、次善の飛行計画を提出することができます。[9]

空中に浮かんだ後、パイロットの仕事の一部は可能な限り効率的に飛行することです。そうすれば、パイロットは航空交通管制を説得して、最適なルートに近づくことができるようになります。これには、計画よりも高いフライトレベルを要求したり、より直接的なルーティングを要求したりすることが含まれる場合があります。コントローラーがすぐに同意しない場合、彼らが容赦するまで時々再要求することが可能かもしれません。あるいは、その地域で悪天候が報告された場合、パイロットは天候を避けるために上昇または方向転換を要求することがあります。

パイロットが最適なルートに戻ることができなかったとしても、飛行を許可されることの利点は、次善のルートのコストをはるかに上回る可能性があります。

VFRフライト

が、VFRの便は、多くの場合、(出典?)飛行計画を提出する必要はありません、飛行計画の一定量が必要なまま。船長は、旅行に十分な燃料と不測の事態に備えて十分な予備燃料があることを確認する必要があります。飛行中、重量と重心は制限内にとどまる必要があります。機長は、元の目的地に着陸できない場合に備えて、別の飛行計画を作成する必要があります。

カナダVFR飛行計画やVFR飛行が旅程は飛行がの25 NM内で行われている場合を除き、提出されていない限り...何のパイロット・イン・コマンドは、VFR飛行中の航空機を機能するものではありません「ということは、しかし、規制が状態出発エアロドローム。」[10]

追加機能

上記のさまざまなコスト削減策に加えて、フライトプランニングシステムは、顧客を引き付けて維持するのに役立つ追加機能を提供する場合があります。

  • その他のルート
フライトプランは特定のルートに対して作成されますが、フライトディスパッチャは別のルートを検討することをお勧めします。フライトプランニングシステムは、たとえば、次の4つの最適なルートの要約を生成し、各可能性について無燃料重量と総燃料を表示する場合があります。
  • 選択を再クリアする
いくつかの可能な再クリア修正と最初の目的地があるかもしれません、そしてどれが最も良いかは天気と無燃料重量に依存します。フライトプランニングシステムは、それぞれの可能性を分析し、この特定のフライトに最適なものを選択できます。
  • What-ifサマリー
混雑したルートでは、航空交通管制により、航空機が最適よりも低くまたは高く飛行する必要がある場合があります。飛行計画の作成時には、乗客と貨物の総重量がわからない場合があります。これらの状況を考慮して、フライトプランニングシステムは、航空機が少し軽いか重い場合、または計画よりも高くまたは低く飛んでいる場合に必要な燃料の量を示す要約を生成する場合があります。これらの要約により、フライトディスパッチャーとパイロットは、別のシナリオに対処するのに十分な予備燃料があるかどうかを確認できます。
  • 燃料タンクの分配
ほとんどの民間航空機には複数の燃料タンクがあり、航空機の重心に影響を与えないように、航空機メーカーは各タンクに搭載する燃料の量に関する規則を提供する場合があります。ルールは、ロードする燃料の量によって異なり、燃料の総量ごとに異なるルールのセットが存在する場合があります。フライトプランニングシステムは、これらのルールに従い、各タンクに搭載される燃料の量を示すレポートを作成する場合があります。
  • タンカリング燃料
空港間で燃料価格が異なる場合は、余分な重量を運ぶために必要な追加の旅行用燃料のコストを考慮しても、安い場所に燃料を追加する価値があるかもしれません。フライトプランニングシステムは、どれだけの余分な燃料を有益に運ぶことができるかを計算することができます。フライトレベルの変化による不連続性は、無燃料重量またはタンカー燃料のわずか100 kg(荷物を持った1人の乗客)の違いが利益と損失の違いを生む可能性があることを意味する可能性があることに注意してください。
  • 機内転用
途中で、航空機は計画された代替空港以外の空港に迂回される場合があります。フライトプランニングシステムは、迂回地点からの新しいルートの新しいフライトプランを作成し、それを航空機に送信できます。これには、改訂されたフライトに十分な燃料があるかどうかのチェックも含まれます。
  • 機内給油
軍用機は空中で燃料を補給することがあります。このような給油は、瞬時ではなくプロセスです。一部の飛行計画システムでは、燃料の変更を考慮して、関係する各航空機への影響を示すことができます。

も参照してください

フライトプランニングプロバイダー:

参考文献

  1. ^ Simpson、L.、DL Bashioum、およびEECarr。1965年。「北大西洋のコンピュータ飛行計画」。Journal of Aircraft、Vol 2、No。4、pp。337–346。
  2. ^ B 「再ディスパッチに関するセクション121.631」連邦航空規則立ち上がる。
  3. ^ 2006年5月25日にウェイバックマシンアーカイブされた死海に関する公式の詳細
  4. ^ 1979年3月23日に採択された総会決議A22-18に基づく理事会の行動:[..]空中および地上での作戦のすべての側面を網羅する。SIに基づく標準化された単位系の提供。国際民間航空での使用が許可されている非SI単位の識別。特定の非SI単位の使用の終了に関する規定。
  5. ^ 国際民間航空機関-施行中の議会決議(2010年10月8日現在)-文書9958-事務総長の権限により発行
  6. ^ 国際民間航空機関-国際基準と推奨される慣行-国際民間航空条約の付属書5-航空および地上運用で使用される測定単位第5版-2010年7月
  7. ^ 航空のクレイジーで混乱した測定単位-AeroSavvy
  8. ^ a b David Arthur ; ゲイリーローズ(1977)。ボーイング旅客機燃料節約とペイロードの増加のための再ディスパッチ
  9. ^ 2011年6月7日にウェイバックマシンアーカイブされた低高度の代替出発ルート
  10. ^ 航空情報マニュアル(AIM 2019-1版)。運輸省。NS。212。
  11. ^ セイバーホールディングスがフライトプランニング会社f:wzを買収
  12. ^ https://www.navblue.aero/product/n-flight-planning/
  13. ^ https://www.skyplan.com/flight-planning/