皆さんこんにちは。
楽しくヒコーキです。
今回は、クリスマスに良い子にプレゼントを届けるサンタさんが搭乗しているトナカイのソリは有視界飛行方式で飛んでいるのか、それとも計器飛行方式で飛んでいるのか、関係規則に照らし合わせながら検証してみようと思います。
それではよろしくお願いします。
有視界飛行方式と計器飛行方式の違い

有視界飛行方式とは主にヘリコプターだったり、遊覧飛行のセスナ機で使われる飛行方式です。
有視界飛行方式の一部(ヘリコプターとかスカイダイビング等)を業界ではゼネラルアビエーションと呼んでいます。航空管制では有視界飛行方式の事をVFR(ビジュアル・フライト・ルール)とも称します。
漢字の通り、パイロットが目視で地表や電線・鉄塔などの障害物、さらに雲などから距離をとって飛ぶ飛行方式です。
しかし、有視界飛行方式(VFR)だと外が見える状態(有視界気象状態と言います)が前提となり、霧や雲などにより視界が確保できない場合、有視界飛行方式(VFR)は実施できません。
なのでまとめると、有視界飛行方式のメリットは自由なところを飛ぶことができる。デメリットは悪天候になると安全が確保できなくなり、飛行できなくなる。またパイロットが全ての責任を負う。といった感じです。
一方、計器飛行方式とは、主に定期旅客機や貨物機が使っている飛行方式です。計器飛行方式はIFR(インストゥルメント・フライト・ルール)と呼ばれます。
こちらも漢字の通り、完全に計器に依存して飛ぶ飛行方式です(パイロットには見張り義務が課されています)。
計器に依存しているので、自動操縦で目的地までひとっ飛び……かと思いきや、管制間隔などの関係から計器飛行方式で飛行する航空機は常時、航空管制官の指示に従って飛行する決まりがあります。
まとめると、計器飛行方式のメリットは、よほどの悪天候(日常生活に支障が出る程の台風や大雪)でなければ飛行できること。デメリットは、計器などの重装備が必要なこと。飛行できる空域や高度が管制官から指定されるので、自由に飛べないことが挙げられます。
違いを分かっていただけましたか。有視界飛行方式はVFR、計器飛行方式はIFRと覚えて下さい。(VはVisual、IはInstrument)
有視界飛行方式だと仮定する

~~ここからは、ただ単に僕がまじーめにソリの飛行方式について考えるだけの記事になります。~~
さて、まず有視界飛行方式で飛行しているとぶつかる課題1つ目が視界不良です。
サンタさんが搭乗されているのはソリなので、固定翼機(セスナ機など)と同じ規定を適用して考えると、視程は1500M以上、管制圏(飛行場周辺の指定された空域)外を高度300M以下で飛行する場合は地表または水面を視認し、雲から離れて飛行しなければなりません。
管制圏外を高度300M以上で飛行する場合は、雲との前後間隔600M以上、上間隔150M以上、下間隔300M以上を確保しなければなりません。
この間隔を常に維持して世界中を飛行するのは難しいのではないでしょうか。
また、VFRだとプレゼントが届けられない家がでてくる可能性があります。
千歳、成田、羽田(東京国際)、関西、福岡、那覇を主とする全国15空港には、特別管制区と呼ばれるものが設定されています。特別管制区とは、IFRで空港に着陸する航空機の進入ルートを保護するためにあります。そして、空港間近の場所は地表近くまで特別管制区が設定されています。
特別管制区を通過する場合は、飛行場の管制官から特別管制区(PCA)及び管制圏の通過許可をもらわないと通過できないので、もし特別管制区の真下に住むキッズが「クリスマスにプレゼントをもらった」と証言するなら、サンタさんもしくはトナカイが管制官と交信して特別管制区の通過許可を得たことになります。許可を得ず特別管制区や管制圏を強行通過した場合は、サンタさんもしくはトナカイが検挙されます。
さらに別のシチュエーションも考えられます。空港が混雑している時間は、例えサンタさんからの要求であっても管制官は通過を許可しない(要求を却下する)可能性もあります。
空港周辺並びに特別管制区内では、IFRで飛行する航空機が最優先であり、VFRの機体は混雑解消するまで待機することが決められています。
もし管制官と交信していたとすると、航空無線を聴けばサンタさんの言葉が聞けるかもしれません。サンタさんのコールサインが気になります。シンプルにSANTAでしょうか。
🎅: Narita tower, SANTA001 Good evening, we have information Alpha.
ATC: SANTA001 Narita tower, go ahead.
🎅: Roger, we are approaching to 5nm West of you, leaving 2,300feet descending to 2,000 feet. Request cross PCA due to SANTA mission.
訳;)🎅「我々は滑走路から5マイル西の位置にいます。高度は2,300ftを通過し、2,000ftに降下中。"サンタミッション"のためPCA(特別管制区)の通過許可を願います。」
さらにさらに、飛行場周辺の出発機や到着機が集中するターミナル管制エリアは、ターミナル・コントロール・エリア(略してTCAと呼びます)アドバイザリー空域に指定れていて、VFR機に対して他のVFR機やIFR機との異常接近を防ぐ情報提供を行っています。
このTCAを実施している空港は全国18空港です。
IFR機同士はレーダー等を用いて航空管制官の責任で間隔が設定され、VFR機同士はお互いに回避できる速度で飛行しています。VFR機とIFR機間ではVFR機が発信しているトランスポンダーの信号をIFR機の空中衝突防止装置(TCAS)が受信してIFR機側が回避することになります。(要は技術上の問題で、サンタ側は普通に飛行できるけど、定期便がサンタを回避しなければならない。)
IFR機の秩序崩壊を防ぐため、TCAの管制官がVFR機に対してアドバイスや情報提供がなされます。TCAでの業務は管制官によるレーダー誘導だけでは無く、交通情報の提供や滑走路進入の順位、空中待機の助言なども行います。
サンタさんのソリがIFR機の運航に影響を与えたらば大問題になるでしょう。また、接近した場合、IFR機のパイロットはサンタさんを見ることになります。
それを防ぐためにもサンタさんのソリは、TCAによるアドバイスを要求したと思われます。だとすると、またまたTCAの航空無線でサンタさんの声が聞ける事になります。
計器飛行方式だと仮定する

続いてサンタさんのソリが計器飛行方式だと仮定して考えます。ドヤ(だんだん「何やってんだ俺…」と思うようになってきました)
計器飛行方式で飛行する場合は、地上のレーダーからの質問信号に自動回答するトランスポンダーと呼ばれる機械はもちろん、わが国では空中衝突防止装置(TCAS・ティーキャス)を始めとする重装備が法律で義務付けられています。
トランスポンダーは有視界飛行方式で飛行中も点灯するので、ヘリコプターやセスナ機にも搭載されています。
しかし、計器飛行方式に必要な空中衝突防止装置(TCAS)などの装備は、搭載するスペースの無いヘリコプターやセスナ機には搭載されていません。(だから有視界飛行方式で飛行している)(一部の大型ヘリは除く)
現代の旅客機や貨物機は、航行援助無線施設の受信装置、自蔵航法装置(慣性航法装置とか)、衛星航法装置(GPS)を自機が保有しています。この装置を組み合わせて空域内に設定した任意のコースを飛行することは、RNAV(アール・ナブ、広域航法)と呼ばれています。RNAV(広域航法)によって飛行距離が短縮できるようになりました。下図参照。

一方で、RNAVの最大の欠点とも言えることがあります。それは自蔵航法装置などを搭載している航空機でさらに、機内スペースや搭載重量に余裕のある中・大型機しかRNAVを行うことができない点です。
ヘリコプターやセスナ機に搭載できない重装備を、ただでさえプレゼントでいっぱいなソリに備えられるのかは疑問です。もし、サンタさんのソリがRNAV航法を実施できないとなると、航空路のポイントをジグザグ曲がって飛行する(従来通りの飛行をする、上図の左)しか選択肢はありません。
そうすると場所によっては、計器飛行方式を維持してプレゼントを配ることが難しくなります。
最も、計器飛行方式の場合は、管制官と交信しなければならないので、この可能性はかなり低いと思います。が、管制官とサンタさんが連携して、当時の交信を無かったことにしている可能性も捨てきれません。
実際は……

2019年12月25日にはフライトレーダーでサンタソリの機影を捉えていました。場所はニューヨークの近くですね。(もちろんフライトレーダー側の粋な計らいです)
ちなみに拡大した画像はシカゴ付近です。

飛行高度は38,000フィート(約11,500M)で速度は410ノット(約760km/h)と、ジェット機顔負けの猛スピードでトナカイは飛行していました。飛行高度と速度を見る限り間違いなく計器飛行方式で飛行しています。
高度29,000フィート以上において、有視界飛行方式での飛行は原則認められていません。さらに有視界飛行方式の場合、他機と接近した際、直ちに回避行動をとれるようにするため、最高速度は250ノットに制限されています。
これらのことから、2019年のサンタさんのソリは計器飛行方式にて飛行していたと言えます。
他の情報を見てみると、機種はsleigh(ソリ)、機体番号(通称レジ番)はHOHOHO、スコークコードは2425になっています。
ソリの飛行方式をここまでマジメに考えたブロガーはおそらく本邦初…いや世界初です(調べていませんが)。
来年以降はこの記事に書いてある事を踏まえて、計器飛行方式か有視界飛行方式か皆さんで判断して頂きたいと思います。
最後まで読んでいただきありがとうございました。