
フライトプランとは、出発前にパイロットまたはフライトディスパッチャーが現地の航空航法サービスプロバイダー(米国ではFAAなど)に提出する文書で、航空機の計画ルートまたは飛行経路を示します。[ 1 ]フライトプランの形式はICAO Doc 4444で規定されています。フライトプランには通常、出発地と到着地、飛行中の推定時間、悪天候時の代替空港、飛行の種類(計器飛行方式[IFR]か有視界飛行方式[VFR]か)、パイロットの情報、搭乗人数、航空機自体の情報などの基本情報が含まれます。ほとんどの国では、IFRでの飛行にはフライトプランが必要ですが、国際国境を越えない限り、VFRでの飛行には任意です。フライトプランは、特に水上などの危険な地域を飛行する場合に強く推奨されます。フライトが予定時刻を過ぎた場合に救助隊に警告する手段となるからです。米国とカナダでは、航空機が防空識別圏(ADIZ)を横断する際には、計器飛行方式(IFR)の飛行計画、または防空有視界飛行方式(DVFR)と呼ばれる特殊な有視界飛行計画のいずれかを提出する必要があります。IFR飛行の場合、飛行計画は航空管制官が追跡および経路設定サービスを開始するために使用されます。VFR飛行の場合、飛行計画の唯一の目的は、捜索救助活動が必要になった場合に必要な情報を提供すること、または「特別飛行規則区域」を飛行する際に航空管制官が使用することです。
飛行計画で使用される経路の種類には、航空路、航行援助施設、および直行便があります。1つの経路は、異なる経路タイプの区間から構成される場合があります。たとえば、シカゴからローマへの経路は、米国とヨーロッパ上空を航空路で通過する経路と、大西洋上空を直行便で通過する経路を含む場合があります。
航空路の経路設定は、飛行経路と呼ばれるあらかじめ定義された経路に沿って行われます。航空路は、航空機のための3次元の高速道路と考えることができます。世界のほとんどの陸地では、航空機は出発空港と目的地空港の間で航空路を飛行する必要があります。航空路の経路設定を規定する規則には、高度、対気速度、および航空路への進入と退出の要件が含まれます(SIDとSTARを参照)。ほとんどの航空路は幅が8海里(14キロメートル)で、航空路の飛行高度は、上下の飛行高度の航空機から少なくとも1000フィートの垂直距離を保つように設定されています。航空路は通常、航行援助施設で交差します。航行援助施設は、ある航空路から別の航空路に変更できる地点を示します。航空路の名前は、1つ以上の文字とそれに続く1つ以上の数字で構成されています(例:V484またはUA419)。
航空路構造は高高度と低高度に分けられます。VOR航法援助施設を使用して航行できる米国の低高度航空路は、Vで始まる名前を持ち、ビクター航空路と呼ばれます。これらの航空路は、地上約1200フィート(AGL)から平均海面(MSL)上17,999フィート(5,486 m)までの高度をカバーしています。Tルートは、VOR航法援助施設を使用する場合と使用しない場合がある低高度RNAV専用ルートです。米国の高高度航空路は、Jで始まる名前を持ち、ジェットルート、またはQルートの場合はQと呼ばれます。米国のQルートはRNAV専用の高高度航空路ですが、JルートはVルートと同様にVOR航法援助施設を使用します。JルートとQルートは、18,000フィート(5,486 m)から45,000フィート(13,716 m)までです。低気道と高気道の境界となる高度は国によって異なる。例えば、スイスでは19,500フィート(5,944メートル) 、エジプトでは25,500フィート(7,772メートル)である。
航法援助施設(Navaid)間の経路設定は、航法援助施設(Navaid、VOR参照)間で行われますが、これらの施設は必ずしも航空路で接続されているとは限りません。航法援助施設間の経路設定は、通常、米国本土でのみ許可されています。飛行計画で、航空路で接続されている2つの航法援助施設間の経路設定が指定されている場合、その特定の航空路の規則は、航空機が2つの航法援助施設間を航空路経路で飛行しているかのように従わなければなりません。許容高度については、飛行高度で説明します。
直行ルートとは、ルート区間の終点の一方または両方が、航法援助施設のない緯度/経度にあるルートのことです。一部の飛行計画機関では、直行ルート用に生成されるチェックポイント間の距離を制限するか、チェックポイント間の飛行時間を制限することを規定しています(つまり、高速機の場合、直行ルートのチェックポイント間の距離は低速機の場合よりも長くなる可能性があります)。
SIDとSTARは、計器飛行方式(IFR)で飛行する航空機が航空路システムに出入りする際に使用する手順とチェックポイントです。航空路とSIDまたはSTARが交差する明確な遷移点が存在します。
SID(標準計器出発方式)とは、空港から航空路へ出発する際の経路を定めたものです。SIDは出発手順(DP)と呼ばれることもあります。SIDは、それぞれの空港固有のものです。
STAR(Standard Terminal Arrival Route、英国ではStandard Instrument Arrival)とは、航空路構造から空港への経路を定義するものです。STARは複数の到着空港に関連付けられることがあり、これは2つ以上の空港が近接している場合(例:サンフランシスコとサンノゼ)に発生します。
一般的に、飛行計画担当者は、飛行計画時に特別使用空域(SUA)と呼ばれる空域を避けることが求められます。米国には、制限空域、警告空域、飛行禁止空域、警戒空域、軍事作戦空域(MOA)など、いくつかの種類のSUAがあります。特別使用空域の例としては、ワシントンD.C.のホワイトハウス周辺地域やキューバなどが挙げられます。政府機関や軍用機は、特定のSUA空域に対して異なる要件を課される場合や、これらの空域を通過するための特別な許可を取得できる場合があります。
航空管制官は、航空機の垂直間隔を簡素化するためにフライトレベル(FL)を使用し、合意された気圧レベルに対して100フィートごとに1つのフライトレベルが存在します。国によって、また国内でも異なる場合がある遷移高度を超えると、世界的に合意された気圧基準値である1013.25ミリバール(ICAO標準大気の海面気圧、101.325 kPaに相当)または同等の設定値である29.92インチ水銀柱が高度計 に入力され、その高度はフライトレベルと呼ばれます。高度計の読み取り値は、末尾の2つのゼロを削除することでフライトレベルに変換されます。たとえば、29000フィートはFL290になります。海面気圧がたまたま国際標準である場合は、フライトレベルは高度と同じになります。混乱を避けるため、遷移高度より下では、高度は数値で表され、例えば「5000フィート降下」のように表記されます。遷移高度より上では、「飛行レベル250まで上昇」のように表記されます。
航空路には、飛行時に必ず遵守しなければならない一連の標準化された飛行高度(「飛行モデル」と呼ばれることもあります)が設定されています。双方向航空路では、各方向にそれぞれ独自の飛行高度が設定されています。有効な飛行計画には、航空機が航空路を飛行する際の法定飛行高度を明記する必要があります。航空路を変更すると、飛行高度も変更する必要が生じる場合があります。
米国、カナダ、ヨーロッパでは、東行き(方位0~179度)の計器飛行方式(IFR)フライトの場合、飛行計画にはFL190から始まる2000フィート刻みの「奇数」の飛行高度(FL190、FL210、FL230など)を記載する必要があります。西行き(方位180~359度)のIFRフライトの場合は、FL180から始まる2000フィート刻みの「偶数」の飛行高度(FL180、FL200、FL220など)を記載する必要があります。ただし、航空交通管制(ATC)は、交通状況に応じて高度変更が必要な場合、いつでも任意の飛行高度を割り当てることができます。
航空機は、同じ距離を飛行する場合、低高度よりも高高度の方が燃料消費量が少なくて済みます。飛行中に燃料を消費すると機体重量が減少するため、燃料消費量をさらに削減するために、飛行後半で上昇することも可能です。例えば、飛行初期に高度29,000フィート(FL290)に到達した後、燃料消費によって機体重量が減少した時点で、飛行ルート後半で高度37,000フィート(FL370)まで段階的に上昇するといったことが考えられます。
飛行計画には、目的地空港で予期せぬ事態(天候など)が発生した場合に代替飛行可能な空港を1つ以上特定することが含まれる場合が多い。計画策定においては、想定される燃料搭載量と機体総重量で到達可能であり、かつ飛行する航空機の種類に対応できる設備を備えた代替空港のみを慎重に選定する必要がある。
カナダでは、米国とは異なり、運航会社による運航証明書で特に免除されていない限り、計器飛行方式(IFR)の飛行計画では、目的地の天候予報に関わらず、代替空港を指定する必要があります。法的に有効な代替空港とみなされるためには、到着予定時刻(代替空港)において、その空港の気象条件が一定の最低気象条件以上であることが予報されている必要があります。最低気象条件は、代替空港で利用可能な進入方式によって異なり、カナダ航空操縦士手帳(CAP)の一般事項の項に記載されています。
航空機メーカーは、飛行計画担当者が特定のフライトに必要な燃料量を推定するために使用する飛行性能データを生成する責任を負っています。燃料消費率は、上昇時と巡航時の特定のスロットル設定に基づいています。計画担当者は、予測される天候と航空機の重量を飛行性能データへの入力として使用し、目的地に到達するために必要な燃料を推定します。航空機の重量は非常に重要であるため、燃料消費量は通常、体積(ガロンやリットルなど)ではなく、燃料の重量(通常はポンドまたはキログラム)で示されます。
標準的な燃料必要量に加えて、特定の条件を満たす場合、飛行計画に予備燃料を含めることを義務付ける組織もあります。例えば、一定時間を超える洋上飛行の場合、飛行計画に予備燃料を含める必要がある場合があります。予備燃料は、目的地で機体に残る余剰燃料として計画される場合もあれば、飛行中に消費されると想定される場合もあります(実際の機体と飛行性能データとの間に想定外の差異がある場合など)。
飛行中に緊急事態が発生した場合、代替飛行場へ迂回する方が早いか、目的地まで飛行を続ける方が早いかを判断する必要がある場合があります。これは、次の式(ヴィル・ナレイン式として知られる)に従って計算できます。
ここで、Cはクリティカルポイント (等時点) から目的地までの距離、D は目的地と代替飛行場間の距離、Oは対地速度、Aは対気速度、θ = Φ +/- d (ここでΦは目的地への経路と目的地から代替飛行場への経路との間の角度)、dはドリフト (ドリフトと代替飛行場が経路の反対側にある場合はプラス、同じ側にある場合はマイナス) である。[ 2 ]
飛行計画は、出発前または航空機が離陸した後でも提出できます。ただし、飛行計画は、音声またはデータリンクで最大120時間前まで提出できます。ただし、通常は出発の数時間前に記入または提出されます。推奨される最低提出時間は、国内線の場合は出発の1時間前、国際線の場合は最大3時間前です。これは、航空機が出発する国によって異なります。
目的地または代替空港上空での待機は、一部の飛行計画で必須となっています。空港で予期せぬ天候の変化や混雑が発生した場合、待機(管制塔が指定したパターンで旋回飛行すること)が必要になることがあります。飛行計画で待機が必要な場合は、追加燃料と待機時間を飛行計画に記載する必要があります。
組織化された航路とは、航空路に似た、海洋を横断する一連の経路のことです。組織化された航路システムの中には、固定されていて航海図に表示されるものもあります(例:北太平洋上のNOPAC航路)。一方、天候、西行きか東行きか、その他の要因によって日々変化する航路もあり、そのため印刷された海図には表示されません(例:大西洋上の北大西洋航路(NAT))。