垂直ナビゲーション

航空学において、垂直航法（VNAV、通常「ヴィー・ナヴ」と発音される）とは、計器進入中に提供される滑走路情報であり、進入時の地上航法支援とは独立しており、上昇/下降時の垂直誘導の一種である。機内の航法システムは、最低高度までの一定速度降下経路を表示する。VNAV経路は、航空機の性能、進入制約、気象データ、航空機の重量を使用して計算される。進入経路は、降下開始地点から降下終了地点（通常は滑走路または進入復行地点）まで計算される。^[1]

飛行管理システム( FMS) は、パフォーマンスベースまたはジオメトリック VNAV システムのいずれかを使用します。パフォーマンスベースの VNAV システムは、アイドルまたはアイドルに近いパワーを使用して、降下の最上部から最初の制約付きウェイポイントまでの降下経路を計算します。これは、ECON (最も経済的、または最も燃料効率の良い) 速度でのアイドル降下経路と呼ばれます。これは非常に燃料効率が良いため、コストを節約でき、予算が限られている航空会社に最適です。したがって、ほとんどの大型旅客機は、多くの場合、パフォーマンスベースの VNAV システムを備えており、アイドル降下が不可能な場合にアイドル推力を自動的に選択するか、設定速度を維持するために推力を増加させるために、オートスロットルに接続されています。オートスロットルに接続されたこの形式の VNAV は、結合 VNAV と呼ばれます。幾何学的VNAVシステムは、効率に基づいて経路を計算するのではなく、定義済みの角度または降下率（通常は3度または1000フィート/分）に基づいて次のウェイポイントへの降下を開始するポイントを選択するか、連続降下を維持するために高度または速度で制約されたウェイポイント間の必要な角度を計算することによって、ウェイポイント間の経路を計算します。^{[1] ：3–5、3–6}幾何学的VNAVシステムは、飛行管理システムを備えた一般航空機やビジネス航空機に最もよく見られ、これらの航空機のほとんどにはオートスロットルがないため、連動していません。

VNAV システムの特殊な例としては、ボンバルディア CRJ ファミリーに搭載されているシステムがあります。このシステムは幾何学的な VNAV 経路を計算しますが、それに従うための自動操縦モード (CRJ1000 および一部の CRJ700/CRJ900 航空機を除く) や、PFD または ND の垂直経路インジケーターがありません。代わりに、航空機が垂直速度インジケーターで示す垂直速度の量を選択することで、V/S モードで VNAV 経路を飛行する「アドバイザリ VNAV」システムを使用します。航空機には自動スロットルがないため、速度制約は手動で考慮する必要があります。

RNAVアプローチは、VNAVナビゲーション機器とLNAVナビゲーション機器を組み合わせて、横方向と垂直方向の両方のアプローチガイダンスを提供します。垂直ガイダンスはWAAS GPSまたは気圧VNAV（Baro-VNAV）システムから提供されます。FMSは、VNAVパスに沿った飛行制御ステアリングと推力ガイダンスを提供します。^{[1] ：3–6}

進入板上のVNAV情報には、最終進入フィックス（FAF）、FAF横断高度、垂直降下角（VDA）、2番目のフィックスとしての着陸滑走路閾値、閾​​値横断高度（TCH）、およびおそらく視覚降下点（VDP）が含まれます。パイロットはVDAと対地速度を使用して降下率を計算します（米国のターミナル手順出版物にある表から）。これは垂直速度計を使用して飛行します。^{[1] ：4–22、4–23}

LNAV/VNAVの最低限の要件を満たしている航空機としては、ボーイング737NG 、 767、777 、エアバスA300、一部のATRなどがある。^{[1] : 4–26  [2]}

VNAVは、いくつかの航空機の自動操縦垂直モードの名前でもあります。 ^[3]一部の航空機には、VNAV SpeedとVNAV Path（またはエアバス航空機ではそれぞれOpen Climb/DescentとManaged Climb/Descent）の2つのVNAVモードがあります。VNAV Speedモードでは、自動操縦は航空機のピッチを調整して、選択された速度を達成および維持します（フライトレベル変更/速度モードに似ています）。結合されたVNAVシステムでは、オートスロットルは上昇には上昇パワーを、下降にはフライトアイドルを自動的に選択します。VNAV Pathモードでは、航空機はピッチを調整して、目的の垂直プロファイルを達成および維持します。結合されたVNAVシステムでは、オートスロットルは下降にフライトアイドルを選択しますが、航空機が選択速度を下回っている場合は推力を追加できます。スポイラーを装備した多くの航空機では、FMS は「抗力が必要」または「抗力がさらに必要」というメッセージも表示して、航空機が VNAV 経路に留まって選択した速度を維持できないことをパイロットに示し、スポイラーを使用して抗力を追加し航空機を減速させる必要があることをパイロットに伝えます。

現代の航空機では、飛行中ほぼずっと VNAV モードのままになることがよくあります。航空機は通常、VNAV 速度で上昇し、VNAV パスで下降します。

一部のボーイング機にはVNAVセレクターボタンが1つあり、自動操縦装置がVNAV速度とVNAVパスを自動的に切り替えます。^[4]これは共通VNAVとして知られています。^[5]

• 航空記事の索引

• Sam Miller (2006 年 4 月)。「フライト マネジメント コンピュータ システム 垂直ナビゲーション (VNAV)」(PDF) 。2011年 7 月 18 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2015年 10 月 18 日に取得。