Density Altitude (密度高度)

[Aircraft Performance : 航空機の性能]

パイロット免許への水先案内人

須永です!

 

前回は、

Pressure Altitude(気圧高度)

についてお話しさせていただきました。

Altimeter Setting を

29.92にセットしたときの

高度計が示す高度でしたね。

仮に標準大気で

29.92にセットした場合、

高度計は海面で

0フィートを示し、

高度計が表示する値は

True Altitude (真高度) と同じ値を示す

という基本を覚えていただけましたか?

 

今回は、それを踏まえて

Density Altitude (密度高度)

についてお話したいと思います。

Density Altitude (密度高度) とは

航空機の性能を考える上で

必要なことは、2つあります。

1つは、前回お話した

Pressure Altitude (気圧高度)です。

航空機の性能の比較をする上で

基準になる高度のことですね。

ただし、

それは標準大気の場合で

考えているものです。

実際の気象条件が

標準大気になることは非常に少ないので、

もう1つの尺度となる

Density Altitude (密度高度) があります。

これは空気の状態が標準大気から

どれほど離れているのかを

捉えるために有効な高度となっています。

標準大気と実際の空気のズレを

補正して表した高度になります。

DENSITY ALTITUDE

Pressure altitude corrected for nonstandard temperature

DENSITY ALTITUDE

:密度高度

Pressure altitude corrected for nonstandard temperature

:補正された気圧高度 非標準温度に対して

 

どういうことかというと、

これらの航空機は、

Altimeter setting を 29.92 に合わせて

Pressure Altitude を表示しています。

場所によって

標準大気より温かい空気であったり

冷たい空気であったりすると

航空機の性能に差が生じるのです。

標準より温かい空気の場合は、

空気が膨張しています。

空気の分子同士の距離が

離れた状態になっています。

同じ範囲内の空気密度は

低い (薄い) ということです。

より低い (薄い) 空気密度であることを

「密度高度が高い」という表現をします。

逆に標準より冷たい空気の場合は、

空気の分子同士の距離も近づき

空気密度が高く (濃く) なります。

より密度が高い空気の状態を

密度高度が低いと表現します。

「密度が低いと密度高度は高い」

「密度が高いと密度高度は低い」

この表現、どうですか?

普通に考えてみれば、

高度が高くなるに従って

航空機の性能は落ちます。

なぜなら空気が薄くなるからです。

翼やプロペラが捉える空気密度が

低くなるためです。

でも、

ちょっとややこしいと

感じてしまう場合もありそうですよね。

密度という言葉に

惑わされてしまうんだと思います。

そこで、密度高度を考える際、

一旦別の言葉に変えてみるのも一つの手です。

例えば、パフォーマンス高度です。

パフォーマンスに対する高度が

高くなるほど航空機の性能は落ちます。

パフォーマンスに対する高度が

低くなるほど航空機の性能は良くなります。

要するに単純に高度が高くなると

性能は落ちて

高度が低くなると

性能が良くなるってことです。

その性能に関するパフォーマンス高度は、

=密度高度のことです。

という説明はどうですか?

上手く伝わっていますか?

返って分からなくなっちゃいましたか?

いずれにしても、

密度高度が高い空気中では

航空機の性能は落ちて、

密度高度の低い空気中では、

航空機の性能は良い

ということを理解してくださいね。

 

気圧高度=密度高度の条件

そして、

気圧高度と密度高度に開きがなく

同じ値を示す条件というのは、

標準大気のときだけということです。

標準大気に対して補正した高度が

密度高度ですから、

補正する必要がない標準大気の場合は、

2つの高度の値は同じになるということです。

AT STANDARD TEMPERATURE

Pressure altitude & Density altitude are the same value

AT STANDARD TEMPERATURE

:標準大気では

Pressure altitude & Density altitude are the same value

:気圧高度と密度高度は同じ値です

 

温度の影響

航空機の周囲の温度が上昇した場合、

密度高度は高くなる傾向にあります。

温度の上昇は、空気を膨張させて

空気密度が薄くなります。

すなわち密度高度が増す (高くなる)

傾向にあるということです。

INCREASING AMBIENT TEMPERATURE

Tends to increase the Density altitude

INCREASING AMBIENT TEMPERATURE

:増加 周囲の温度の

Tends to increase the Density altitude

:傾向がある 増加する 密度高度

また、

外気温が標準大気よりも温かい場合は、

密度高度は気圧高度よりも高くなるのです。

Outside air temp.(OAT)

Warmer than standard,

Density altitude is higher than pressure altitude

Outside air temp.(OAT)

:外気温度

Warmer than standard,

:暖かい 標準より

Density altitude is higher than pressure altitude

:密度高度が高い 気圧高度よりも

また、相対湿度が高い場合も

密度高度は高くなる傾向となります。

HIGH RELATIVE HUMIDITY

Tends to increase the Density altitude

HIGH RELATIVE HUMIDITY

:高い相対湿度

Tends to increase the Density altitude

:傾向がある 上げる 密度高度を

 

つまり、

高い湿度も航空機の性能の低下に

影響があるということです。

High humidity has the effect of decreasing airplane performance

High humidity has the effect of decreasing airplane performance

:高い湿度は 効果がある 低下する 飛行機の性能

 

高い温度や高い相対湿度、

また高い密度高度は、

航空機の離陸や上昇の性能を

下げてしまうのです。

HIGH TEMPERATURE

HIGH RELATIVE HUMIDITY

HIGH DENSITY ALTITUDE

will reduce aircraft takeoff & climb performance

HIGH TEMPERATURE

:高い温度

HIGH RELATIVE HUMIDITY

:高い相対湿度

HIGH DENSITY ALTITUDE

:高い密度高度

will reduce aircraft takeoff & climb performance

:低下する 航空機の 離陸と上昇の性能

 

この3つはしっかりと覚えくださいね。

3つの H です。

HOT

HIGH

HUMID

 

最後にもう一つ、

高い密度高度においては

プロペラ効率も悪くなる

ということも覚えておいてください。

PROPELLER EFFICIENCY

is reduced at high density altitude

PROPELLER EFFICIENCY

:プロペラ効率

is reduced at high density altitude

:減少する 高い密度高度で

まとめ

Density Altitude (密度高度)

Pressure altitude corrected for nonstandard temperature

◎非標準温度に対して補正した気圧高度のこと

◎高い密度高度:航空機の性能は落ちる

◎低い密度高度:航空機の性能は良い

Pressure altitude & Density altitude are the same value

◎気圧高度と密度高度が同じ値

◎標準大気のときだけ

Tends to increase the Density altitude

◎密度高度が増す傾向がある

◎周囲の温度の増加によって

◎高い相対湿度のとき

Density altitude is higher than pressure altitude

◎密度高度が気圧高度よりも高い

◎外気温度が標準より暖かいとき

High Temperature

High Relative Humidity

High Density Altitude

◎全て航空機の性能を低下させる

Propeller Efficiency

◎高い密度高度でプロペラ効率も下がる

練習問題にトライしてみよう!

Q1  :  What is density altitude?

 

A  :  The height above the standard datum place.

B  :  The pressure altitude corrected for non-standard temperature.

C  :  The altitude read directly from the altimeter.

What is density altitude?

:何ですか 密度高度とは

The height above the standard datum place.

:高さ 標準データより上の

The pressure altitude corrected for non-standard temperature.

:気圧高度 補正された 非標準温度に対して

The altitude read directly from the altimeter.

:高度 高度計から直接読まれる

自力で回答してから音声を聞いてください。

・・・・・・・・・・・・・・・

Q2  :  Which combination of atmospheric conditions will reduce aircraft takeoff and climb performance?

 

A  :  Low temperature, low relative humidity, and low density altitude.

B  :  High temperature, low relative humidity, and low density altitude.

C  :  High temperature, high relative humidity, and high density altitude.

Which combination of atmospheric conditions will reduce

:どの組合せが 大気の条件の 減少させるか

aircraft takeoff and climb performance?

:航空機の 離陸と上昇の性能を

Low temperature, low relative humidity, and low density altitude.

:低い温度、低い相対湿度、それと低い密度高度

High temperature, low relative humidity, and low density altitude.

:高い温度、低い相対湿度、それと低い密度高度

High temperature, high relative humidity, and high density altitude.

:高い温度、高い相対湿度、それと高い密度高度

自力で回答してから音声を聞いてください。

・・・・・・・・・・・・・・・

Q3  :  Which factor would tend to increase the density altitude at a given airport?

 

A  :  An increase in barometric pressure.

B  :  An increase in ambient temperature.

C  :  A decrease in relative humidity.

Which factor would tend to increase the density altitude

:どの要因が 上昇させる傾向がある 密度高度を

at a given airport?

:特定の空港にて

An increase in barometric pressure.

:上昇 大気圧の

An increase in ambient temperature.

:上昇 周囲の温度の

A decrease in relative humidity.

:低下 相対湿度の

自力で回答してから音声を聞いてください。

・・・・・・・・・・・・・・・

Q4  :  What effect does high density altitude, as compared to low density altitude, have on propeller efficiency and why?

 

A  :  Efficiency is increased due to less friction on the propeller blades.

B  :  Efficiency is reduced because the propeller exerts less force at high density altitudes than at low density altitudes.

C  :  Efficiency is reduced due to the increased force of the propeller in the thinner air.

What effect does high density altitude,

:どんな影響を及ぼすか 高い密度高度は

as compared to low density altitude,

:比べて 低い密度高度と

have on propeller efficiency and why?

:プロペラ効率に 及び理由は

Efficiency is increased due to less friction on the propeller blades.

:効率は 向上する 減るため 摩擦が プロペラブレードの

Efficiency is reduced because the propeller exerts less force

:効率は 低下する なぜなら プロペラは 発揮する より少ない力を

at high density altitudes than at low density altitudes.

:高い密度高度で 低い密度高度よりも

Efficiency is reduced due to the increased force

:効率は 低下する 増大した力のため

of the propeller in the thinner air.

:プロペラの より薄い空気中での

自力で回答してから音声を聞いてください。

あとがき

はい。どうでしたか?

Density Altitude (密度高度) は

航空機の性能に深く関わりが

あるということですね。

航空機の性能を下げる3つのH

・High temperature

High relative humidity

・High density

もしっかり押さえておきましょう。

 

ということで、今回は以上となります。

今日も最後まで読んでいただきまして

ありがとうござます!

ではまた!

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