気圧高度:37,000ft、SAT:-55℃の大気中を、TAS:420ktで飛行中の航空機のMACH数に最も近いものはど…
空中航法 第3問
気圧高度:37,000ft、SAT:-55℃の大気中を、TAS:420ktで飛行中の航空機のMACH数に最も近いものはどれか。
- (1)0.71
- (2)0.73
- (3)0.75
- (4)0.77
正答 (2)
正答は (2)。M0.73です。
【マッハ数の定義】
M = TAS ÷ 音速
音速は気温だけで決まります。気圧や高度そのものにはよりません。高高度で音速が小さいのは、そこが寒いからです。
【音速の求め方】
音速(kt) ≒ 39 × √(絶対温度)
SAT = −55℃ = −55 + 273 = 218K
√218 ≒ 14.77
音速 ≒ 39 × 14.77 ≒ 576kt
【マッハ数】
M = 420 ÷ 576 ≒ 0.729 → 0.73
【もう一つの式】
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標準海面(15℃、音速661kt)を基準にする形でも同じです。
音速 = 661 × √(218 ÷ 288)
= 661 × √0.757
= 661 × 0.870 ≒ 575kt
M = 420 ÷ 575 ≒ 0.73
どちらでも同じ答えになります。
【気圧高度37,000ftは使わない】
問題文に高度が書かれていますが、音速の計算には不要です。気温が直接与えられているからです。
高度が必要になるのは、気温が与えられておらず標準大気から推定する場合だけです。この問題では−55℃と明示されているので、高度は状況の説明にすぎません。
【選択肢の幅】
0.71〜0.77まで0.02刻みで並んでいます。音速を576とするか575とするかで答えは変わりませんが、√218を14.8と粗く見積もると577となり、M=0.728。やはり0.73です。
平方根の計算はこの程度の精度で十分です。
出典:令和5年3月期 航空従事者学科試験 運航管理者 空中航法 問3(国土交通省 公表)出典元ページ
最終更新日
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