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流体力学において、静圧という用語は、ベルヌーイの式における「静圧 +動圧= 全圧」という項を指します。流体中の任意の一点における圧力測定値は常に静圧値を示すため、「静圧」はしばしば省略されます。航空機の設計および運用においては、静圧とは航空機の静圧システムにおける空気圧を指します。
圧力という概念は、流体の研究において中心的な役割を果たします。流体が運動しているかどうかに関わらず、流体中のあらゆる点において圧力を特定することができます。圧力は、アネロイド圧力計、ブルドン管、水銀柱、その他様々な方法を用いて測定できます。
全圧と動圧の概念はベルヌーイの式から導き出され、あらゆる流体の流れの研究において重要です。これら2つの圧力は、通常の意味での圧力ではありません。つまり、圧力センサーを使用して測定することはできません。流体力学において圧力について言及する際の潜在的な曖昧さを避けるため、多くの著者は全圧と動圧を区別するために静圧という用語を使用します。静圧という用語は圧力という用語と同一であり、流体の流れ場のあらゆる点で識別できます。静圧は、流れに垂直な穴またはチューブを使用して、流れる流体で測定できます。
空気力学において、LJ Clancy [ 1 ]は次のように書いています。「流体の実際の圧力は、その運動ではなく状態に関連付けられており、全圧や動圧と区別するために、静圧と呼ばれることが多いが、圧力という用語のみを使用する場合は、この静圧を指す。」
ベルヌーイの式は、非圧縮性流体の力学の基礎となるものです。多くの流体の流れの状況では、高さの変化は重要ではなく、無視できます。この簡略化により、非圧縮性の流れに対するベルヌーイの式は次のように表すことができます。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
どこ：
一定速度で流れる流体中のあらゆる点は、その点における流速に関係なく、それぞれ固有の静圧を持つ。動圧、全圧静圧と動圧は流体全体で大きく変化する可能性がありますが、全圧は各流線に沿って一定です。非回転流では、全圧はすべての流線で同じであるため、流れ全体で一定です。[ 5 ]
ベルヌーイの式の簡略化された形式は、次の覚えやすい言葉の式にまとめられます。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
この簡略化されたベルヌーイの式は、船舶、低速航空機、および低速航空機（最大速度が音速の約30%未満である航空機）の速度計の設計と運用を理解する上で基礎となるものです。
ベルヌーイの式に関連して静圧という用語が広く理解されている結果、流体力学の分野の多くの著者[ 9 ]は、ベルヌーイの式に直接関係のないアプリケーションでも圧力の代わりに静圧を使用しています。
英国規格協会は、その規格[ 10 ]航空用語集で、次の定義を示しています。
航空機の静圧システムは高度計への重要な入力であり、ピトー管システムとともに対気速度計も駆動する。[ 11 ]
静圧システムは、静圧ポートと呼ばれる小さな開口部を通して航空機の外部に開放されており、航空機が飛行している高度での周囲の大気圧を感知することができます。飛行中、航空機の外部のさまざまな位置で気圧がわずかに変化するため、設計者は静圧ポートの位置を慎重に選択する必要があります。ポートがどこにあっても、ポートが観測する気圧は一般的に航空機の瞬間迎角の影響を受けます。[ 12 ]観測された圧力と実際の気圧（高度）との差により、計器の指示高度と対気速度に小さな位置誤差が生じます。 [ 13 ] [ 14 ]設計者が静圧ポートの位置を決定する目的は、航空機の重量と対気速度の運用範囲全体で、結果として生じる位置誤差を最小限に抑えることです。
多くの著者は、航空機が飛行している高度での気圧を自由流静圧と表現しています。少なくとも1人の著者は、自由流静圧という表現を避けるため、異なるアプローチをとっています。Graceyは、「静圧は航空機の飛行高度での気圧である」と書いています。[ 15 ] [ 16 ] Graceyは、航空機に近い任意の地点での気圧を局所静圧と呼んでいます。
流体静力学では、流体中の特定の深さにおける流体の圧力を指すために、（静水圧）という用語が使われることがあります。流体静力学では、流体はどこでも静止しており、動圧や全圧の概念は適用できません。したがって、圧力という用語を使うことに曖昧さが生じるリスクはほとんどありませんが、一部の著者[ 17 ]は、状況によっては静圧を使うことを選択しています。
航空機の設計と運用
流体力学
