真対気速度

航空機の真対気速度( TAS 、またはKTAS、ノット真対気速度) は、航空機が飛行している気団に対する航空機の速度です。真対気速度は、航空機の正確な航行にとって重要な情報です。伝統的にはアナログのTAS 指示器を使用して測定されていましたが、GPS が民間で使用できるようになったため、このような空気測定機器の重要性は低下しました。真対気速度ではなく指示対気速度の方が失速からの余裕のより良い指標であるため、真対気速度は航空機の制御には使用されません。これらの目的では、指示対気速度、つまり IAS または KIAS (ノット指示対気速度) が使用されます。ただし、指示対気速度は標準の海面気圧と温度での空気中の真速度のみを示すため、巡航高度で密度の低い空気中の航行には TAS メーターが必要です。IAS メーターは、低高度および低速度では TAS に非常に近い値を示します。ジェット旅客機では、TAS メーターは通常、速度が 200 ノット (370 km/h) 未満の場合は非表示になります。どちらも、地表の風や上空の風が考慮されないため、 地上での正確な速度を提供しません。

TAS は、飛行機の航続距離を計算するときに使用する適切な速度です。これは通常、飛行計画に記載される速度であり、風の影響を考慮する前の飛行計画にも使用されます。

対気速度計( ASI) は、ピトー管に流入するラムエアと気圧静圧ポートに流入する静止エアによって駆動され、指示対気速度(IAS) を表示します。差圧は空気密度の影響を受けます。2 つの測定値の比率は、理想気体の法則に従って、温度と圧力に依存します。

国際標準大気(ISA)の海面レベルおよび空気の圧縮性が無視できる低速 (つまり、空気密度が一定であると仮定) では、IAS は TAS に一致します。航空機周辺の空気密度または温度が標準海面条件と異なる場合、IAS は TAS に一致しなくなり、航空機の性能を反映しなくなります。高度または気温の変化により空気密度が減少すると、ASI は TAS よりも低くなります。このため、TAS を直接測定することはできません。飛行中は、E6Bフライト計算機または同等の機器を使用して計算できます。

低速の場合、必要なデータは静気温、気圧高度、IAS（より正確にはCAS）です。約100ノット（190 km/h）を超えると、圧縮率の誤差が大幅に増加するため、TASはマッハ速度で計算する必要があります。マッハには、圧縮率を含む上記のデータが組み込まれています。現代の航空機計器は、空気データコンピュータを使用してこの計算をリアルタイムで実行し、TASの読み取り値を電子飛行計器システムに直接表示します。

温度変化の影響は小さいため、ASI 誤差は海抜高度 1,000 フィート (300 m) ごとに TAS より約 2% 少ない値を示すと推定できます。たとえば、国際標準大気で 15,000 フィート (4,600 m) を IAS 100 ノット (190 km/h) で飛行する航空機は、実際には TAS 126 ノット (233 km/h) で飛行しています。

移動する気団の中を飛行中に望ましい地上経路を維持するために、航空機のパイロットは風速、風向、真対気速度に関する知識を使用して必要な方向を決定する必要があります。風の三角形も参照してください。

低速および低高度では、IAS と CAS は等価対気速度(EAS) に近くなります。

${\displaystyle \rho _{0}(EAS)^{2}=\rho (TAS)^{2}}$

TAS は EAS と空気密度の関数として計算できます。

${\displaystyle \mathrm {TAS} ={\frac {\mathrm {EAS} }{\sqrt {\frac {\rho }{\rho _{0}}}}}$

どこ

${\displaystyle \mathrm {TAS} }$真対気速度は

${\displaystyle \mathrm {EAS} }$等価対気速度は、

${\displaystyle \rho_{0}}$国際標準大気（15℃、1013.25ヘクトパスカル、密度1.225kg/m ³に相当）における海面での空気密度である。

${\displaystyle \rho}$航空機が飛行している空気の密度です。

TAS はマッハ数と静空気温度 の関数として計算できます。

${\displaystyle \mathrm {TAS} ={a_{0}}M{\sqrt {T \over T_{0}}},}$

どこ

${\displaystyle {a_{0}}}$標準海面での音速（661.47ノット（1,225.04 km/h、340.29 m/s））

${\displaystyle M}$マッハ数、

${\displaystyle T}$静的空気温度はケルビンで表されます。

${\displaystyle T_{0}}$標準海面での温度（288.15 K）です。

マッハ数と静的空気温度が分かっている場合、ノット単位のTASを手動で計算するには、式を次のように簡略化できます。

${\displaystyle \mathrm {TAS} =39M{\sqrt {T}}}$

(温度はケルビン単位であることに注意してください)。

上記をマッハ数の式と組み合わせると、衝撃圧力、静圧、静空気温度（亜音速流に有効） の関数としての TAS の式が得られます。

${\displaystyle \mathrm {TAS} =a_{0}{\sqrt {{\frac {5T}{T_{0}}}\left[\left({\frac {q_{c}}{P}}+1\right)^{\frac {2}{7}}-1\right]}},}$

どこ：

${\displaystyle q_{c}}$衝撃圧力は、

${\displaystyle P}$静圧です。

電子飛行計器システム(EFIS) には、衝撃圧、静圧、全気温を入力する空気データ コンピュータが含まれています。TAS を計算するには、空気データ コンピュータが全気温を静気温に変換する必要があります。これはマッハ数の関数でもあります。

${\displaystyle T={\frac {T_{\text{t}}}{1+0.2M^{2}}},}$

どこ

${\displaystyle T_{\text{t}}=}}$総気温。

単純な航空機では、エア データ コンピュータやマッハメーターがなくても、較正された対気速度と局所的な空気密度 (または密度を決定する静的空気温度と気圧高度)の関数として真対気速度を計算できます。一部の対気速度計には、この計算を実行するための計算尺機構が組み込まれています。それ以外の場合は、このアプレットまたはE6B (手持ち式の円形計算尺)などのデバイスを使用して実行できます。

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• 適切な大気（標準および非標準）条件に応じて、さまざまな対気速度（真 / 同等 / 較正済み）を変換する無料の Windows 計算機
• さまざまな大気条件での対気速度変換のための Android アプリケーション
• MathPages の真対気速度、等価対気速度、較正対気速度
• Newbyte 対気速度コンバーター
• avc.obsment.com - 真対気速度計算機。
• luizmonteiro.com で真対気速度、マッハ、ピトー管衝撃空気圧などを計算します