フライトシミュレーター愛好家のノート

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コスト・インデックス(CI)

以前、JFlightの A320 BFPTフライトシミュレーターを訪問した際、当時のコスト指数(CI)を20に設定していることに触れたました。実際の運航では一般的にどのくらいの値が使われているのか気になり、2人の専門家に相談してみました。以下が彼らの回答です。

あるボーイング737のパイロットは、通常は35だと教えてくれました。巡航速度の要件に応じて、速度が高くなればCIも大きくなります。 L先輩は、彼らの会社ではナローボディ機は20から50、ワイドボディ機は少し高く、また国際線は国内線よりも高いと言っていました。さらにこの数値は、会社の運航部門が燃料コストと時間コストの関係に基づいて算出したもので、パイロットはフライト時にその結果をCDU(MCDU)経由でFMCに入力しているとのことです。

B-18356 Airbus A330-300 330-302 China Airlines GE CF6-80E1A4 O写真は本文のテーマとは関係ありません

実際の数値を知った後でCIの具体的な解説を見てみると、ボーイング社の公式サイトに素晴らしい解説記事-Fuel Conservation Strategies:cost index explainedがあることに気づきました。

CI = 単位時間(時間)当たりのコスト(ドル) Time cost / 単位燃料(ポンド)当たりのコスト(セント) Fuel cost

分子の時間コストとは、飛行時間に関連する費用のことです。例えば、乗員の給与や、飛行時間が長くなれば航空機の整備費用も増加します。つまり「時は金なり」であり、これらの費用はすべて固定費の範疇に含めることができます。

分母の燃料コストは、単位重量あたりの燃料使用費用のことで、この概念は比較的単純で理解しやすいものです。

フライトマネジメントコンピューター(FMC)は、パイロットが入力したCI値とその他の性能パラメータに基づいて、経済(ECOM)上昇速度、経済巡航速度、経済降下速度などの指標を計算します。

CI値が大きい場合、時間コストが燃料コストよりも優先されるため、経済速度もそれに応じて増大します。 CI値が0の場合、時間コストは完全に無視され、燃料消費は最小、レンジ空速は最大、航続距離は最長になります。 CI値が最大値の場合、燃料コストは完全に無視され、飛行包絡線内の速度は最速、航行時間は最短になります。

ボーイング各型のエンジンのコスト指数の範囲を見てみましょう。 第2世代737のCI値は0から200、737NGは0から500、747-400と777はいずれも0から9999です。 また、表2にはCIが0とMaxの値のときの速度関係が示されており、具体的な機種と照ら合わせた実際のデータは以下の通りです。 ボーイング757を例に挙げると、 上昇および巡航時、CIが0のときの速度はマッハ0.778、最大の9999ではマッハ0.847、そしてCIが70のときはマッハ0.794です。 降下時、CIが0のときの速度は250ノット、最大の9999ではマッハ0.819、そしてCIが70のときはマッハ0.90です。

以下の2つの図も非常に興味深いです。 Figure 5は、ECON CLIMBモードに対するCI値の影響を表しています。CIが0の場合、最大上昇角が得られることがわかります。 最大上昇角の意味は、航空機が最も速く初期巡航高度に到達できるということを意味するのではなく、 出発点Aから巡航高度に到達するまでの距離が最短であることを指しており、したがって巡航高度での飛行距離が最長になり、 この時の速度は逆に最も低くなります。

CIが増加すると時間コストが重視され、燃料コストは無視されるため、飛行速度は高くなり、 上記の757の数字のように、マッハ0.778から0.847へと増加し、 それと同時に上昇角は小さくなり、巡航高度までの距離は長くなります。

Figure 6は、降下モードに対するCI値の影響を表しています。CIが0の場合、降下角は最も緩やかで、 高度のエネルギーを最大限に利用し、ゆっくりと滑空降下する感覚に例えられます。 CIの増加に伴い、降下角はより急になり、目的地B点までの距離が最短になるため、 飛行速度も最大になります。 上記の757の数字のように、速度は250ノットから334ノットへと増加します。

2018/07/27 このウェブサイトでは多くの航空会社で実際に使用されているCI値がまとめられており、非常に参考になります。 TOGA project Documents library

Cost Index database This file contains some of the real airlines cost index​ that will help you to simulate your flights as close as possible to the real life.

いくつかの代表的な航空会社を例に抜粋します: 1 American Airlines Flight duration < 4 hours MD80 CI = 24 A32X CI = 27 B737 CI = 35 B757 CI = 80 B767 CI = 65 B772 CI = 85 B77W CI = 90

Flight duration > 4 hours MD80 CI = 21 A32X CI = 22 B737 CI = 30 B757 CI = 75 B767 CI = 60 B772 CI = 80 B77W CI = 85

2 British Airways

Cruise A318 CI = 30 A319/A320 CI = 15 A321 CI = 20 A380 CI = 120 B737 CL CI = 28 B744 * CI = 90 B757 & B767 CI = 40 B777 * Eco CI = 100 CI = 57 B787 CI = 25

3 United Airlines Flight duration < 4 hours A32X CI = 27 B737 NG & CL CI = 35 B752 CI = 80 B763 CI = 65 B772 CI = 85 B744 CI = 90

Flight duration > 4 hours A32X CI = 22 B737 NG & CL CI = 30 B752 CI = 75 B763 CI = 60 B772 CI = 80 B744 CI = 85