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2982 航空機の速度について質問が有ります。

飛行機の速度の表示法に、指示対気速度と真対気速度がありますが、
指示対気速度から真対気速度への計算方法がわかりません。
1000ft毎に2%の簡易計算もあるようですが誤差が大きいようです。
高度ごとの空気密度が解らないと難しそうですがなんらかの「表」
があるものと思われますが、よくわかりません。

航空の初歩の初歩と思いますが、ご教授お願いします。


撃墜されまくり王

  1. 航空機の対気速度を計るには、まず静圧(飛行高度における大気圧)と動圧(飛行方向から受ける空気の圧力)を測定します。これらの差、すなわち「航空機が進むことによって受ける風圧」は対気速度の2乗に比例するので、指針の動き又は目盛をこの関係にあわせて振った指示器を使うと対気速度計になります。

    指示対気速度(Indicated Air Speed)
     上記の圧力差から換算した対気速度。旧式のアナログ速度計においては指示そのもの。
    較正大気速度(Calibrated Air Speed)
     センサと機体の干渉・器差による誤差を補正。機体とセンサの特性に依存。
     試作機におけるテストでこの特性を把握して、目盛に折込み済みのことが多い。
    等価大気速度(Equivalent Air Speed)
     空気の圧縮性による誤差を補正(約200kt以上で顕著、気温により補正。)。
     古い機体や軽飛行機では補正用の換算表をコクピットに貼っておくことがある。
    真大気速度(True Air Speed)
     高度による大気密度減少にともなう空気抵抗の減少を加味した補正。
     海面高度気圧P0と飛行高度の気圧Pに依存、TAS=EAS*√(P0/P)

    実際には、機上から直下の海面高度気圧を知る手段はないので、P0=1013hPaを仮の値として使うことになります。
    Schump

  2. ごめん。CAS→EASの換算にはマッハ数も入れなきゃダメだ。
    あと換算表はCAS→TASね。
    EASは「速度によって機体にかかる空力的負担」そのものなので、機体の強度のめやすになります。
    Schump

  3. Schump様 早速の返答ありがとうございます。

    >高度による大気密度減少にともなう空気抵抗の減少を加味した補正。
    >海面高度気圧P0と飛行高度の気圧Pに依存、TAS=CAS*√(P0/P)
                          ---

    ここがCASでよいんですね。
    今机上で計算を行う場合にあたって実際の飛行高度気圧(質問では空気密度って書いてますが間違いですね)
    がわかりません。なにか表・・・は存在するんでしょうか? 2万ft(m表示でもよいですが)なら
    ○○hPs という様なものです。
    撃墜されまくり王

  4. #整理(舌足らずごめん)
     コクピットに換算表が貼ってあったり内蔵のコンピューターが計算してくれるのは、IASまたはCAS→TASで、普通の飛行中は、EASは使いません(「このままのエンジン出力で海面高度に下りたときの速さ」なんて航法上何の意味もないので)。
     式のほうはTAS=EAS*√(P0/P)で正しいです。CAS→TASの換算にはCAS(マッハ数単位で)と気温(〜周辺の音速)と気圧を使います(この計算途中でEASが出る)。

    高度と気圧
     一般的に使われている公式としては
     (H-H0)=221θlog(P0/P)
    があります。ここで、
     H:現在高度、H0:基準点の高度(絶対高度なら0)。単位はft
     θ:H0からHまでの空気塊の平均気温。
       …簡易にはH0における気温T0とHにおける気温Tの平均。単位は°K
     P0:H0における気圧、P:Hにおける気圧
    です。絶対高度の場合、海面高度は気圧1013hPa、気温288°Kであると仮定し、また、成層圏以下であれば、高度1000m(3280ft)あたり6.5℃の気温降下があるものとして測定空域の気温を推算することもあります。
    Schump

  5. Schump様 ありがとうございます。
    すいません。文章中もう一カ所解らない所が・・・

    >式のほうはTAS=EAS*√(P0/P)で正しいです。CAS→TASの換算にはCAS(マッハ数単位で)
    >と気温(〜周辺の音速)と気圧を使います(この計算途中でEASが出る)。

    TASを出す場合EASが必要なのはわかりました。ではCASが解っているとしてEASの計算公式は
    どうなるのでしょうか? 高度による気圧Pは(H-H0)=221θlog(P0/P)を説けばでてきますが。


    撃墜されまくり王

  6. http://142.26.194.131/aerodynamics1/Basics/Page7.html

    の下のほうにCAS→EASの換算グラフがあります(もっときれいなのを探したかった^^;)。航空機操縦者試験の対策本にすら式が出てこないような複雑なものだということがお分かりいただけるかと思います。
    グラフ中では高度に気圧高度を使っていますが、これを「気圧高度計の指示と標準大気から算定した気温」に置き換えても結果は同じです。
    Schump


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