較正された対気速度

航空において、較正対気速度（CAS）は計器と位置の誤差を補正した指示対気速度です。

国際標準大気条件（15℃、1013hPa、湿度0%）下で海面を飛行する場合、校正対気速度は等価対気速度（EAS）および真対気速度（TAS）と同じです。無風の場合は対地速度（GS）と同じです。その他の条件下では、CASは航空機のTASおよびGSと異なる場合があります。

較正対気速度（ノット）は通常KCASと略され、指示対気速度はKIASと略されます。

いくつかの用途、特にイギリスでは、較正対気速度の代わりに整流対気速度という表現が使用される。 ^[1]

CASの実用的応用

CAS には航空業界で主に 2 つの用途があります。

ナビゲーションでは、CAS は伝統的に指示対気速度と真対気速度の間のステップの 1 つとして計算されます。
航空機の制御において、CAS（およびEAS）は、密度、高度、風、その他の条件に関係なく、航空機表面に作用する動圧を表すため、主要な基準点となります。EASは航空機設計者によって基準として使用されますが、単純な（単一カプセルの）対気速度計では、高度の変化に応じてEASを正確に表示することはできません。そのため、CASは対気速度計を較正するための基準であり、CASは海面気圧ではEASと等しく、高高度ではEASに近似します。

GPSやその他の高度な航法システムがコックピットに広く普及するにつれ、最初の用途の重要性は急速に低下しています。パイロットは、中間段階として較正対気速度を計算することなく、対地速度（そして多くの場合、真対気速度）を直接読み取ることができるようになったためです。しかし、2番目の用途は依然として重要です。例えば、同じ重量であれば、航空機はどの高度でもほぼ同じ較正対気速度で旋回および上昇しますが、真対気速度と対地速度は大きく異なる可能性があります。これらの対気速度は通常、CASではなくIASで示されるため、パイロットは対気速度計から直接読み取ることができます。

衝撃圧力からの計算

対気速度計カプセルは衝撃圧に反応するため、^[2] CASは衝撃圧のみの関数として定義されます。静圧と温度は、慣例により標準海面値として定義された固定係数として表示されます。音速は温度の直接関数であるため、標準温度の代わりに標準音速を定義することができます。

亜音速の場合、CAS は次のように計算されます。

$CAS=a_{0}{\sqrt {5\left[\left({\frac {q_{c}}{P_{0}}}+1\right)^{\frac {2}{7}}-1\right]}}$

どこ：

$q_{c}$ = 衝撃圧力
$P_{0}$ = 海面における標準気圧
${a_{0}}$ 15℃における標準音速である

超音速では、ピトー管の前で通常の衝撃波が形成され、レイリーの公式が適用されます。

$CAS=a_{0}\left[\left({\frac {q_{c}}{P_{0}}}+1\right)\times \left(7\left({\frac {CAS}{a_{0}}}\right)^{2}-1\right)^{2.5}/\left(6^{2.5}\times 1.2^{3.5}\right)\right]^{(1/7)}$

超音速方程式は、の初期値がに等しいと仮定して、反復的に解く必要があります。 $CAS$ $a_{0}$

これらの式は、とに適切な値が選択されていれば、どの単位でも機能します。例えば、= 1013.25 hPa、= 1,225 km/h (661.45 kn) です。空気の比熱比は1.4と仮定します。 $P_{0}$ $a_{0}$ $P_{0}$ $a_{0}$

これらの式は、水圧計または高精度圧力計を用いて衝撃圧（）を測定する際に、対気速度計の校正に使用できます。水圧計を用いて水柱ミリメートルを測定する場合、基準圧力（）は10333 mmと入力できます。 $q_{c}$ $P_{0}$ $H_{2}O$

より高い高度では、CAS（キャプション）の圧縮率誤差を補正することで等価対気速度（EAS）を算出できます。実際には、高度約3,000 m（10,000フィート）以下、速度370 km/h（200 kn）以下では、圧縮率誤差は無視できるほど小さいです。

参照

参考文献

^ Clancy , LJ (1975) Aerodynamics、pp 31, 32。Pitman Publishing Limited、ロンドン。ISBN 0 273 01120 0
^ 圧縮性流れの分野の著者の中には、衝撃圧の代わりに動圧または圧縮性動圧という用語を使用する人もいます。

参考文献

ブレイク、ウォルト（2009年）『ジェット輸送機の性能評価法』シアトル：ボーイング民間航空機社
Gracey, William (1980)、「航空機の速度と高度の測定」(12 MB)、p. 15、NASA Reference Publication 1046。

外部リンク

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Newbyte 対気速度コンバーター
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[1] Clancy , LJ (1975) Aerodynamics、pp 31, 32。Pitman Publishing Limited、ロンドン。ISBN 0 273 01120 0

[2] 圧縮性流れの分野の著者の中には、衝撃圧の代わりに動圧または圧縮性動圧という用語を使用する人もいます。