
航空分野において、計器気象条件(IMC)とは、パイロットが主に飛行計器を参照して飛行する必要がある気象条件であり、したがって計器飛行方式(IFR)に従う必要があります。これは、有視界飛行方式(VFR)に基づく外部視覚情報による飛行とは対照的です。これは通常、雲や悪天候の中での飛行を意味し、窓の外を見てもほとんど何も見えず、認識できません。訓練目的で模擬IMCを実現するには、視野制限装置を装着します。視野制限装置は外部の視界を制限し、訓練生は計器表示のみに頼らざるを得なくなります。
VFR(有視界飛行方式)飛行に必要な気象条件は、有視界気象条件(VMC)と呼ばれます。VMCとIMCの境界基準は、VMC最小値として知られています。IMCとVMCは互いに排他的です。実際、計器気象条件は、有視界気象条件に規定された最小値よりも低い値として定義されています。[ 1 ] VMC最小値を超えているものの、VMC最小値の1つ以上に比較的近い条件は、限界VMCと呼ばれることもあり、そのような条件での飛行は限界VFRと呼ばれます。[ 2 ]

ICAOはVMCの最低値を国際的に推奨しています。VMCは各国の規制によって定義・施行されており、ICAOの規定と大きく異なることはほとんどありません。主な違いは測定単位にあり、これは航空分野では規制当局によって異なる測定単位が使用されるためです。
VMCの最低基準は、管制空域では航空交通量が多く、視程と雲の間隔が広いことが求められるため、より厳格になる傾向があります。航空交通管制によって確保される分離度も、VMCの最低基準の適用範囲となります。例えば、すべての航空機に確実な分離が確保される、厳格に管制されているクラスAおよびBの空域では、VMCの最低基準は視程制限のみとなりますが、一部またはすべての航空機が航空交通管制によって分離されていないクラスC~Gの空域では、VMCの最低基準には雲の間隔基準も適用されます。
良好な視界があれば、パイロットは機外からの視覚的な手がかり、特に地平線を利用して機体の姿勢を判断できます。このような外部からの視覚的な手がかりがない場合、パイロットは感覚的な錯覚に陥る可能性があり、姿勢の代替基準として、通常は姿勢指示器(「人工水平線」)などのジャイロスコープ駆動の計器によって提供される代替基準を使用する必要があります。良好な地平線指標の利用可能性は気象視程によって左右されるため、VMC(最小視程)の最小値には最小視程限界が規定されています。
有視界飛行方式(VFR)での飛行における基本的な交通回避原則は「見て避ける」ことであるため、雲からの距離は VMC 最小値における重要な要素となります。雲の中を飛行する航空機は見えないため、最小分離要件によって確立された雲からの緩衝地帯は、特に航空交通管制が航空機の分離を強制していない可能性がある場合 (空域クラス CG など)、雲から出てくる見えない/未知の航空機に対応する時間を提供します。
IMCとIFR(計器飛行方式)を混同しないでください。IMCは実際の気象条件を表すのに対し、IFRは航空機が飛行する際の規則を表します。航空機は、運用上の理由、またはVFRでの飛行が許可されていない空域を飛行する場合、晴天時にIFRで飛行できます(そして実際にそうすることがよくあります)。例えば、米国では、緊急時を除き、クラスA空域でのVFRでの飛行は禁止されています。実際、商業飛行の大部分はIFRのみで運航されています。
法的に VMC とみなされる状況でも、IFR で飛行していても、外部に明確な地平線がないため、姿勢制御に飛行計器に頼らざるを得ない場合があります。たとえば、水上の夜間では、空と地面が同じように暗い場合にいわゆるブラック ホール効果が生じることがあります。また、水上の光が空の星と区別できない場合にも、この状況が当てはまります。
飛行中に天候が悪化したり、航空機が雲の中に入ったりすると、VFR で開始した飛行が IMC での飛行に変わることがあります。これは、不注意による計器気象状態への進入(IIMC)、またはもっと簡単にVFR から IMC への移行として知られています。IIMC は潜在的に危険な状況であり、多くの事故を引き起こしてきました[ 3 ]。パイロットが空間識失調に陥り、制御を失ったり、制御された飛行で地形に突っ込んだりする可能性があるためです[ 4 ]。連邦航空局の統計によると、空間識失調は一般航空事故の約 15 % の要因であり、そのうち約 90 % が死亡しています[ 5 ] 。他の統計によると、一般航空事故の 4 % は天候に起因しており、それらの天候関連の事故のうち 50 % は VFR から IMC への移行によって発生し、VFR から IMC への移行の事故の 72 % が死亡しています[ 6 ] 。
1954年にイリノイ大学で行われた180度旋回実験では、20人の訓練生パイロットがVFRから模擬のIMCに飛行した。進入後、全員が最終的に危険な飛行状態または姿勢[ a ]に至ったが、その期間は20秒から480秒であった[ 7 ]。16 危険状態に達する平均時間は178秒で、これは連邦航空局が1993年に発表した「生存まであと178秒」という記事のタイトルにも反映されている。 [ 8 ]しかし、1954年の当初の研究では、被験者がほとんどまたは全く経験のない航空機をシミュレートし、部分的な計器盤しか提供していなかったことが注目された。[ 4 ]さらに、「178秒」という平均時間は予備評価から抽出されたものである。雲層脱出の標準化された手順の訓練を受けた後、各訓練生パイロットは3回のテストを受け、その結果得られた60回の模擬飛行のうち59回で、危険な状態に達することなく雲層から制御された降下を成功させた。[ 9 ]
意図せず計器気象条件に突入すると、特に最近計器飛行の経験がない有視界飛行規則で飛行しているパイロットの場合、操縦不能や地形への制御飛行による事故の大きな原因となります。事故調査と安全性研究では、特にヘリコプターや軽飛行機で、悪化する天候の中でVFR飛行を続けると、数秒以内に空間識失調や状況認識の喪失につながる可能性があることが強調されています。 [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]これに対応して、規制当局と安全組織は、パイロットに限界条件を回避し、天候悪化の早期兆候を認識し、必要に応じて、 IMCでVFRを継続するのではなく、速やかに計器飛行に移行することを教えるシナリオベースのトレーニング、シミュレーター演習、意思決定ツールを推進しています。[ 13 ] [ 14 ]
計器気象条件への不注意な進入とは、VFR(有視界飛行方式)での飛行を計画していたにもかかわらず、悪天候により有視界気象条件での飛行が不可能になる状況を指します。