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、飛行中の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。真対気速度とは対照的に、指示対気速度の方が失速より上の余裕を示すよりよい指標であるため、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海面気圧および温度での真空気速度のみを示すため、巡航高度で密度の低い空気中での航行には 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 とほぼ同じ値を示します。ジェット旅客機では、TASメーターは通常、200ノット（時速370キロメートル）未満の速度では非表示になります。地上風や上空の風が考慮されないため、対地速度の正確な測定は不可能です。

パフォーマンス

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

対気速度検知エラー

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、いわゆる指示対気速度（IAS）を表示します。差圧は空気密度の影響を受けます。この2つの測定値の比は、理想気体の法則に従い、温度と圧力に依存します。

国際標準大気（ISA）の海面レベルにおいて、かつ空気の圧縮性が無視できる低速飛行（すなわち、空気密度が一定であると仮定）においては、IASはTASと一致します。航空機周辺の空気密度または気温が標準海面レベルの条件と異なる場合、IASはTASと一致しなくなり、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低下すると、ASIはTASよりも低い値を示します。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TASを計算できます。

低速の場合、必要なデータは静気温、気圧高度、そしてIAS（より正確にはCAS）です。約100ノット（時速190km）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。マッハ速度には、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、エア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の値を電子飛行計器システムに直接表示します。

気温の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メートル）ごとにTASより約2%小さくなると推定されます。例えば、国際標準大気中、高度15,000フィート（4,600メートル）でIAS100ノット（190km/h）で飛行する航空機は、実際にはTAS126ノット（233km/h）で飛行していることになります。

ナビゲーション計算での使用

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用いて必要な方位を決定する必要があります。風向三角形も参照してください。

真対気速度の計算

低速飛行

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。

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

TAS は EAS と空気密度の関数として計算できます。

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

どこ

\mathrm {TAS}

真対気速度は

\mathrm {EAS}

等価対気速度、

\rho _{0}

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

\rho

航空機が飛行している空気の密度です。

高速飛行

TAS はマッハ数と静空気温度の関数として計算できます。

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

どこ

{a_{0}}

標準海面での音速（661.47ノット（1,225.04 km/h、340.29 m/s））

M

マッハ数、

T

静的空気温度はケルビンで表されます。

T_{0}

標準海面での気温（288.15 K）です。

マッハ数と静気温が分かっている場合、ノット単位でのTASの手動計算では、式は次のように簡略化されます。

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

(温度はケルビン単位であることに注意してください)。

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

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

どこ：

q_{c}

衝撃圧力は

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搭載されています。TASを計算するために、空気データコンピュータは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。

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

どこ

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、校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。そうでない場合は、このアプレット、または E6B（手持ち式の円形計算尺）などの機器を使用して計算できます。

参照

参考文献

米国空軍省および米国海軍省。1989年。航空航法：飛行訓練。ワシントンD.C.発。AFR 5-6準拠の航空訓練司令部：医師監察官による販売。USGPO
Clancy LJ 1978.空気力学、第3.8節. ニューヨーク・ロンドン: Wiley : Pitman. ISBN 978-0-470-15837-1、978-0-273-01120-0
カーモード・アルフレッド・コッテリル著。1972年。『飛行の力学』第2章。第8版（メートル法）。ロンドン：ピットマン。ISBN 978-0-273-31622-0、978-0-273-31623-7
グレーシー・ウィリアム. 1980.航空機の速度と高度の測定. ワシントン：NASA.オリジナルよりアーカイブ（2020年9月4日（金）00:07:41 +0000）（Wayback Machineより11.1 MiB）。

外部リンク