こんにちは、ステイ先からコロ助です。
今年もあっという間に母の日がやってきましたね。
毎年ギフトを考えるのは楽しいですが、結局自分が食べてみたかったお菓子とかになってしまうのは私だけでしょうか(笑)
ということで今回は飛行機に乗る上では必ず知っておく必要のある、高度の種類についての知識をまとめていきたいと思いますので、気になった方は是非読んでいってくださいね。
高度の種類について
はじめに復習がてら、高度の種類について見ていきます。
パイロットが使う高度には以下の5種類あります。
１．気圧高度(Pressure altitude)
２．真高度(True altitude)
３．密度高度(Density altitude)
４．計器高度(Indicated altitude)
５．電波高度(Radio altitude)
それではこれらの高度がどのように測定されているのか、パイロットが普段から必要とする知識を交えながら紹介していきたいと思います。
気圧高度の仕組みと特性
気圧高度とは、地上と上空の気圧の差異を利用した高度で、ある地点の気圧を標準大気における高度と対応付けたものです。
言い換えると、その地点の気圧を標準大気圧と比較して、海面上どのくらいの高さにあるかを表した値と言えます。
標準大気とは、通常「ISA(International standard atmosphere)」と呼ばれ地上気温15℃、2℃/1000ftの温度減率など地球大気の圧力、温度、密度、および粘性が高度によってどのように変化するかを表したモデルのことです。
気圧高度は、航空機の高度測定などに利用されます。
航空機は高度計を使って気圧を測定し、それを標準大気圧と比較することで、気圧高度を算出します。
気圧高度は、航空機の高度測定以外にも、以下の用途で使用されています。
- 登山：登山における高度測定
- 気象観測：大気の状態の分析
- 気圧計の校正：気圧計の精度を検証
真高度の仕組みと特性
気圧高度と混同されやすいのが真高度です。
真高度は、ある地点が海面上どのくらいの高さにあるかを直接測定したものです。
レーダーやGPSなどを用いて測定されるため、パイロットは飛行中に正確な真高度を知ることはできません。
気圧高度と真高度の違い
気圧高度と真高度は、一般的にはほぼ同じ値になりますが、以下の場合は異なることがあります。
- 気温：気温が標準大気と大きく異なる場合
- 大気の状態：台風の接近などにより、大気の状態が標準大気と大きく異なる場合
気圧高度は、ある地点の気圧を標準大気圧と比較して、海面上どのくらいの高さにあるかを表した値です。 航空機の高度測定などに利用されますが、気温や大気の状態によって真高度とは異なる場合があります。
ではパイロットはどのように考えているかというと、「Low Low Danger」という語呂合わせで覚えています。
どういう意味かというと
気温が標準大気よりも低い：気温が低い(Low)と、同じ高度でも気圧が低く(Low)なります。 そのため、高度計の表示が実際よりも高くなる場合があります。
つまり気温が標準大気より大きく低い場合、機内の高度計よりも真高度は低いから危ないよということです。
どのくらいかというと、気温が10℃低いと約4％真高度は低くなるとされています。
密度高度について
密度高度は、ある地点の空気密度を標準大気の密度と比較した高度を海面上からの高さとして表したものです。
言い換えると、その地点の空気密度が、標準大気におけるどの高度の空気密度と同じかを表した値と言えます。
密度高度は、通常パイロットが普段のフライトで使用することはなく、航空機の性能を知るために使用されます。
航空機のエンジンや翼の性能は、空気の密度によって大きく左右されるため、密度高度を使って航空機の限界を知ることができます。
一般的に、密度高度が高いほど航空機の性能は落ち、密度高度が低いほど航空機の性能は良くなります。
計器高度について
計器高度は、航空機が搭載する高度計によって指示される高度です。
高度計は、気圧を測定することで高度を算出します。
それだけならなぜここで紹介したのかというと、計器高度というのは気圧高度を測定したものを表示しているのですが、取付誤差など気圧高度がそのまま計器高度に反映されているわけではないからです。
しかし最近の航空機はこれらの誤差もかなり小さくなったり、コンピューターが補正してくれていたりするので機体ごとに運用は異なります。
電波高度について
電波高度は、航空機が搭載する電波高度計(Radio altimeter)によって測定される高度です。
電波高度計は、自機から電波を発射し、地上からの反射波を測定することで、自機と地表間の距離を算出します。 この距離を基に、海面上からの高度を算出するのが電波高度です。
電波高度は、気圧高度とは異なり、気温や大気の状態の影響を受けないという特徴があります。
そのため、悪天候や高度な山岳地帯などでも、正確な高度測定が可能となります。
電波高度計の仕組み
電波高度計は、以下の仕組みで電波高度を測定します。
- 電波の発射：電波高度計は、マイクロ波と呼ばれる電波を下方に向けて発射します。
- 反射波の受信：発射された電波は、地上で反射し、電波高度計に戻ってきます。
- 距離の算出：電波高度計は、電波の往復時間を測定することで、自機と地表間の距離を算出します。
- 高度の算出：算出した距離を基に、海面上からの高度を算出します。
電波高度の利点
電波高度には、以下の利点があります。
- 気圧高度に比べて正確：気温や大気の状態の影響を受けないため、気圧高度よりも正確な高度測定が可能となります。
- 悪天候でも測定可能：雨や雪、霧などの悪天候でも、電波を飛ばすことができるため、高度測定が可能となります。
- 高度な山岳地帯でも測定可能：気圧が大きく変化する高度な山岳地帯でも、正確な高度測定が可能となります。
電波高度の欠点
電波高度には、以下の欠点があります。
- 障害物による影響：電波は、障害物によって反射されることがあります。 そのため、障害物が多い場所では、電波高度の精度が低下する可能性があります。
- 電波の干渉：他の航空機や地上からの電波によって、電波高度計の精度が低下する可能性があります。
- 地形による影響：日本の空港の中には丘の上に位置する空港があり、そのような空港では滑走手前は坂や谷になっています。その場合地面からの反射が役に立たない場合があり注意が必要です。
電波高度の利用例
電波高度は、主に航空機で以下の用途に使用されています。
- 着陸：着陸時に、正確な高度を測定することで、安全な着陸を可能にします。
- 計器飛行：計器飛行を行う際に、高度を測定するために使用します。
- 高度警報：高度異常を検知し、パイロットに警報を発します
そのためCATⅡやCATⅢの精密進入では必ず必要になります。
高度の種類のまとめ
いかがでしたでしょうか。
基礎訓練中の座学で習ってであろう内容ですが、エアラインの世界に入ったあとでも活きてくる内容となっていますので、今一度この機会に見直しておくといつか役立つと思います。
他にも航空関係の記事を書いていますので、気になるものがあったら読んでもらえると嬉しいです。
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