Pitot Static Instruments ピトー静圧系統
Airspeed Indicator ASI
対気速度計と呼ばれる計器で、飛行機の速度計の役目をします。 自動車と違って、飛行機は地面に接触していないので実際の速度を測定する事はまず無理です。その代わりに、飛んでくる空気との速度を示す計器があり、それをAirspeed Indicator （対気速度、ASI）と言います。
厳密にはAirspeed Indicatorは前から飛んでくる空気の圧力と大気の圧力差を速度に変換して表示しています。 速度が速くなると、前から飛んでくる空気の早さが比例して早くなり、そのぶん衝撃の圧力（Impact Pressure)も上ります。その圧力を測定して速度に変換しています。
ピトー菅から入ってくる正面からの大気の衝撃圧力と、Static Portから来る周辺の大気圧の差を測定しています。
飛行機に必要なのは、空気に対しての速度（圧力）だけです。 また大気に対しての速度しか分りません。
大気の衝撃の圧力を測定するのに、なぜStatic Port（大気圧）も必要なの？
そしてAirspeed IndicatorがStatic Portにつながって居るのは、大気圧の変化が有った場合の変化も考慮する為です。 もしPitot Tubeから入って来る圧力だけを測定していると、気圧の変化に対応できなくなります。 空気は場所や時間によって気圧は変化します。一定速度で飛行していても、外の気圧は多少なりとも変化します。 するとPitot Tubeに入ってくる空気自体の圧力も変化します。すると一定速度でも、場所によって空気の衝撃の圧力が変化するので、同じ速度なのに速度が上下して表示されます。
極端な例ですと、無風の中を駐機している飛行機の速度は０ノットです。 Static Portが無い速度計なら、気圧が変化すると内部との圧力差が生じて、止まっているのに速度表示が上下してしまいます。 また、単に標高が高い空港に居るだけでも、海面とは気圧には差が有るので、マイナスの速度を示す事になります。例え、０ノット以下にならない様にされていても、今度は離陸の時に有る程度の速度に達するまで、Airspeed Indicatorは０ノットを示したままです。
それらを防止して、少しでも誤差を減らす為にもAirspeed IndicatorにはStatic Portが必要になります。 高度の高い空港で利用する場合には大きく影響します。それに気圧の変化にも対応しています。
また飛行機自身や翼の能力は、実際の速度はどうでも良い事です。 どれだけの空気が通過するか？ どの位、多くの空気の粒が通過するかが大事になってきます。 有る意味、実際の地面との速度を知るのは人間の都合だけであって、飛行機にはどうでも良い事なんです。 その為にも、飛行機に取って有益な情報を示す為にも、Static Portから大気圧を知る事で、より有意義な速度が分ります。
ちょっと視点を変えてみて
上空に行くと空気は薄くなります。その為、上空では、同じ性能を得るのに、その分、早く飛行する必要があります。（Vs、Vｘ、 アプローチ速度など） しかし、毎回、その速度を計算するのは不可能で、効率的ではありません。 通過する空気の圧力だけが分れば、性能を保つのは簡単になります。 実際の速度が何であれ、必要な空気を提供するにはそれと同じだけの圧力（密度）が必要です。 天候や高度で大気圧に変化が有っても、その変化分を自動的に排除する速度計の仕組みで操縦士は、計器が指示する速度を見るだけで飛行機の性能を保つ事が出来ます。 飛行機の場合、実際の速度は変わりますが圧力は同じであれば良いのです。 （なお離陸に関係するVxやVyはエンジンの出力が大気圧で変わるので、多少は変化します。）
数式で見てみると、、（別に知る必要は無いけど）
①Pitot Tubeで測定する圧力（Total Pressure) ＝②衝撃の圧力(Impact Pressure) ＋③大気自体の圧力（Atmospheric / Ambient Pressure外圧)
ピトー菅が感じる圧力は、衝撃の圧力と 大気自体の圧力の合計です。① ＝ ② + ③
もし外圧である大気圧自体の圧力③が下がると、速度が一定でも①の数値が下がります。
すると、③の下がった外気圧分を、補正しないと①の衝撃の圧力が下がったと読むので、速度が下がって表示されます。
温度と表示の関係
速度計は実際の速度を測っていないので、大気の状態によって表示も変わって来ます。 例えば気温が高くなった時は、、、、
気温が高くなると言う事は、密度が低くなります。 密度が低くなると空気の衝撃が少なくなり、空気抵抗が減少するので、速度は速くなります。 しかし、飛行機に対する衝撃は、加速する事によって一定が保たれるので、表示速度は同じままです。 気温が高くなると、表示が一定であっても、実際の速度は加速しています。
実際の速度 True Airspeed
計器に表示された速度 Indicated Airspeed
取り付け誤差を修正した速度 Calibrated Airspeed
Airspeed Indicator 対気速度計のColoring、色
には操縦士が重要な速度が簡単に分かる様に、色分けされています。 以前に説明ページを作りましたので、それを参考にしてくださいね。 こちら
次へ
Pitot-Static System (Instrument)のTOP
Static Port と Pitot Tube
Airspeed Indicator
Airspeed Indicator Markings 対気速度計の表示
Altimeter
Altimeter Setting 高度計規正 と Pressure Level 高度計の表示とエラーについての説明ページ
Vertical Speed Indicator
Preflight Inspectionでの注意事項
Alternate Static Source
