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Circling

このページではCircling Approachにおける距離を設定し、滑走路に対するCross Windの値によってFinalへAlignするためのBank角を求めます。旋回時のTurn In/Out 時間については考慮していないため、体感的には計算結果よりも多く必要です。Descent Headingは3°Pathで計算されたDecent PointでのHeadingです。Thresholdからの距離を調べる場合は、ここで調べた諸元をTFCページに入力してください。※ブラウザの計算機能の特性により1°程度の計算誤差が生じます。

Airport Data
Downwind Altiude Field Elevation Runway Bearing Circling Dist L/R ISA Dev
Airspeed
IAS[kt] TAS[kt]

Input Dataを保存します:

保存したDataを読み込み:

Turn DirectionとWind以外のデータはSAVEボタンでブラウザに保存できます。※対応していないブラウザもあります。
ブラウザに保存したデータはLOADボタンで呼び出せます。

Reference

Wind
Direction Speed
Wind Component
Head/Tail Cross

このWind Dataは上記のRWY Bearingに対応してWind Componentを算出します。下表のCross Wind Componentには影響しません。ここで入力したHead Wind Componentが下表のDescent Headingに反映されます。

計算実行
Cross Wind Component WCA on Final Bank Angle Descent Heading
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
+5
+10
+15
+20
+25
+30

解説

まず滑走路方向 (Runway Bearing:下図の垂直) 軸として、その垂直成分(下図の横軸)に注目してみます。Circling中の移動距離は、無風の場合は180°旋回で旋回半径 (R) の2倍 (2R) です。風が存在しているとDownwind、およびFinalではWind Correnction Angle (WCA) を取ることになります。CirclingのBase Turn時にはすでにLanding ConfigurationでありIASは一定ですので、DownwindにおいてもFinal LegにおいてもWCAは同じ量となります。
下図において対気での横方向の移動距離は - 2 ⁢⁢ R ⁢⁢ cos ( HDGCHG ) となります。(HDGCHG: Heading Chenge 機首変向量)

Circling図

次にDrift量を考えてみます。滑走路方向に対する横風成分[Crosswind Component: WS(x)]により旋回時間 (t) の間にDriftされた距離です。ここでWS(x) をFinalでのWCAを基準にして、左からならマイナス、右からならプラスとします。
ここでLeft Turnなら、滑走路に向かって左から風が吹いている場合はDrift量はプラスとなり、右からならマイナスとなります。Right Turnならそれらは逆になります。
以上のことから2項目を数式化すると、
Left Turnの場合、 - 2 ⁢⁢ R ⁢⁢ cos ( HDGCHG ) - t ⁢⁢ WS(x)
Right Turnの場合、 - 2 ⁢⁢ R ⁢⁢ cos ( HDGCHG ) + t ⁢⁢ WS(x)
となり、これがCircling幅 (=d) となればいいのです。
旋回半径を求める式 R = V 2 g ⁢⁢ tan θ を使ってバンク角を求めます。旋回時間については、上図のMagentaで示した対気の航跡の距離にかかった時間です。HDGCHGをγとします。
航跡は無風の場合180°の円周なので π ⁢⁢ R 。風がある場合はその比率から γ 180 ⁢⁢ π ⁢⁢ R となります。これに旋回半径の式を代入すると γ 180 ⁢⁢ π ⁢⁢ V 2 g ⁢⁢ tan θ です。これにかかる時間は速さ (V) で割れば算出できます。以上から先に述べた滑走路に対して垂直成分の移動距離(d)を求める式にそれぞれ代入して次の等式を得ます。
- 2 ⁢⁢ V 2 g ⁢⁢ tan θ ⁢⁢ cos γ - γ 180 ⁢⁢ π ⁢⁢ V g ⁢⁢ tan θ ⁢⁢ WS(x) = d
- 2 ⁢⁢ V 2 g ⁢⁢ tan θ ⁢⁢ cos γ + γ 180 ⁢⁢ π ⁢⁢ V g ⁢⁢ tan θ ⁢⁢ WS(x) = d
バンク角を求めるため、θについて解きます。
Left Turnの場合、 θ = arctan ( - 2 ⁢⁢ V 2 ⁢⁢ cos γ - V ⁢⁢ γ ⁢⁢ π 180 ⁢⁢ WS(x) g ⁢⁢ d )
Right Turnの場合、 θ = arctan ( - 2 ⁢⁢ V 2 ⁢⁢ cos γ + V ⁢⁢ γ ⁢⁢ π 180 ⁢⁢ WS(x) g ⁢⁢ d )