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手作りピトー管と対気速度計

 航空機の飛行にとっては、対気速度が重要です。空気の移動速度つまり風に対する機体の相対速度が対気速度です。向かい風5m/sならば、対地速度+5m/sが対気速度というわけです。写真で示すコックピットの計器では左上のが対気速度計(Air Speed Indicator)です。

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 この計器はアナログ式です。最近の飛行機ではA/D変換をして統合計器となり液晶ディスプレイに表示させるのが多くなっています。
 対気速度計のピトー管から取り入れた圧力を空盒(くうごう)と呼ばれる繊細な空き缶を使って速度に変換します。ピトー管は飛行する機体による気流変化の影響を受けにくいところに設置されます。先日乗ったB737ではコックピットの横の窓の下に取り付けられていました。

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クローズアップすると・・・

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 このピトー管と対気速度計を学生が手作りしました。

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 これも手作り風洞実験装置の風速を測定するために作ったものです。

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 アルミパイプを曲げた本体に先端にはシャープペンシルの先が取り付けられています。ここから全圧(動圧+静圧)が取り込まれます。アルミパイプの上側には静圧を取り込むための穴が開いています。

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 全圧と静圧がダイヤフラムの内と外に導かれています。ダイヤフラムのふくらみ具合(変形)は動圧[=全圧-静圧=(動圧+静圧)-静圧]を示すことになります。ベルヌーイの定理[速度v=√(2×動圧/密度)]から、対気速度として表示できることになります。

 理屈で分かっていることと、実際に作ってみることとの間には大きなギャップがあります。実際に作ってみると校正がうまくいかなかったり、無視できない誤差が出たりと色々大変ですが、それだけに学ぶことも多いはずです。

 これを作った学生は、これをどうしても作ってみたかったそうです。ここまで作りこむと、目安として使えるものにはなっているのです。

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