旅客機の操縦探訪4.5 クルーズ速度について
巡航高度と同様に、巡航速度においても燃費の経済性を考慮する必要があります。 自動車が「1リットルあたり何キロ走れるか」で性能を評価するのと同様に、 航空機でも燃料単位当たりの飛行距離でその性能を表すことができ、これを航続率(Specific Range)と呼びます。 航続率とは、無風状態における燃料単位当たりの飛行距離のことです(例:燃料10,000ポンド(約4.5トン)時のデータなど)。 その数値は、TAS(真対気速度)を燃料流量で割ったものです。
航続率と速度の関係については、下図を参照してください。
横軸は速度を表しており、右に行くほど速度が高くなります。縦軸は航続率を表しており、上に行くほど経済性が高いことを示します。 図中の弧線は航空機の性能曲線です。低速域と高速域では航続率が低く、燃料を多く消費することがわかります。 曲線の最高点にある速度をMRC(最大航続巡航速度)といい、航空機がこの速度で飛行すれば最も燃費が良くなります。 しかし、この時の速度はあまりにも遅く、乗客や航空会社はこの数値には満足しないでしょう。 そこで、多少燃料を消費しても、より早く目的地に到着でき、かつ長距離を飛行できるようにするために、 LRC(長距離巡航速度/Long Range Cruise)という指標が登場しました。 LRCは、MRCの99%の効率となる指標を使用して飛行します。つまり、MRCよりも1%多く燃料を消費しますが、9%速度を向上させることができます。
もちろん、MRCとLRCはともに理想的な数値であり、実際の運航では「経済速度(エコノミークルーズ速度)」という概念が使用されます。 経済速度とは、運航コスト全体を最小にする速度のことです。
では、運航コストにはどのような項目が含まれているのでしょうか? 主に、航空機の整備費、保険料、空港使用料(航空会社は空港管理会社に対し、離着陸サービス料、地上サービス料、航路費、空港指揮料、およびターミナル内の敷地使用料などを支払う必要があります)、スタッフの給与・賞与、そして燃料費用のいくつかの部分で構成されています。燃料費以外のこれらのコストは、時間に関連するコストと見なすことができます。例えば、フライト時間が長くなれば、客室乗務員に支払う手当なども増額されます(国内でも同じでしょうか?)。そのため、運航コストと経済速度の関係を計算するために、以下に示すコスト指数CIという概念が導入されています。 CI = 時間に関連するコスト / 燃料コスト
CI = 0 のときの速度、つまり燃料コストを最も重視する速度は、MRC(最大航続巡航速度)となります。一方、CI = 999 のときの速度、つまり時間コストを最も重視する速度は、最大巡航速度となります。
航空会社は、自社の経営方針に基づいてCIを設定し、採用する経済速度を決定します。燃料コストを重視する場合は、比較的小さなCI値を採用して高い航続率を確保しますが、飛行速度は相対的に低くなります。一方、時間に関連する運航コストを重視する場合は、比較的大きなCI値を採用するため、飛行速度は相対的に速くなります。
下図のCIと速度の関係を見ると、経済巡航速度のCI値は60から130の間にあり、飛行速度はLRC(長距離巡航速度)よりわずかに大きくなることがわかります。

今後フライトに乗る際は、機内のモニターに表示される速度をぜひ確認してみてください。そのフライトの巡航速度がどのくらいか見てみると面白いでしょう。
下の写真は、北京-東京路線を飛行中のボーイング777-200で撮影したものです。当時の対地速度が時速918キロメートル、飛行高度は約12,500メートルであることがわかります。

最後に、個人的な体験談を一つ。 ある冬、東京からニューデリーへ向かう際、行きは東から西へ向かう一路上空のジェット気流に逆らって飛行しました。 最大対地速度は時速650キロメートルしかなく、カメが歩くような遅さで、結果として飛行時間は10時間半を要しました。 一方、帰路は強力な追い風に乗り、対地速度は時速1100キロメートルに達しました! そのため、帰りのフライトはわずか6時間半で到着しました。本当に信じられない体験でした。
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完