対地速度とは?
対地速度(GS:Ground Speed)とは、地面に対する航空機の実際の速度のことです。一方、真対気速度(TAS:True Airspeed)は、機体を取り巻く大気そのものに対する速度を指します。大気は風とともに動いているため、追い風では対地速度が増し、向かい風では遅くなります。この対地速度計算ツールは、TAS・風速(WS)・風向角(θ)を速度三角形を用いて合成し、1つの合成速度として算出します。
計算ツールの使い方
真対気速度(ノット)、風速(ノット)、風向角θ(度)を入力してください。角度θは、機体の機首方位と風が吹いていく方向との間で測ります。完全な追い風はθ=0°、完全な向かい風はθ=180°、真横からの横風は90°です。「計算する」をクリックすると、対地速度に加え、対気速度と比べてどれだけ速く(または遅く)進むかが表示されます。
計算式の解説
風の三角形は余弦定理で解きます。
$$\text{GS} = \sqrt{\text{TAS}^{2} + \text{WS}^{2} - 2\,\text{TAS}\cdot\text{WS}\cdot\cos\!\left(\theta\right)}$$
これは対気速度ベクトルと風ベクトルを三角形の2辺とみなし、その合成ベクトルの大きさを求めるものです。θ=0°のとき\(\cos\theta = 1\)となり、追い風として速度が加算されます。θ=180°のときは\(\cos\theta = -1\)となり、\(\text{GS} = \text{TAS} + \text{WS}\)になります。間にあるあらゆる横風の場合も、余弦項がなめらかに処理します。
計算例
TAS=120 kt、風速=20 kt、θ=90°(真横からの横風)とします。すると $$\text{GS} = \sqrt{120^{2} + 20^{2} - 2\cdot120\cdot20\cdot\cos 90^\circ} = \sqrt{14400 + 400 - 0} = \sqrt{14800} \approx 121.66 \text{ kt}$$ となります。横風では速度はほとんど変わりませんが、機体を横方向に押し流すため、風偏差修正角(ウインドコレクションアングル)が必要になります。
よくある質問
これはE6B(航法計算盤)の風の三角形と同じですか? はい。E6Bフライトコンピューターが対地速度の大きさを求める際に使うのと同じ速度三角形を解いています。
どの単位を使えばよいですか? 単位が揃っていればどれでも構いません。結果は入力した単位(通常はノット)で返されます。
風偏差修正角も求められますか? いいえ。このツールは対地速度の大きさのみを返します。偏流/修正角を求めるには、別途三角関数による計算が必要です。