計測機器

高度計の種類と仕組みについて

高度計の種類と仕組みについて
高度計の種類や気圧高度計、電波高度計の仕組みについて詳しく解説します。航空機や登山などで利用される高度測定機器の基本情報をまとめています。

📌 主なポイント

  • 高度計は大きく分けて気圧高度計と電波高度計の2種類が存在する。
  • 気圧高度計は空盒と呼ばれる真空の箱の伸縮を利用して気圧を読み取り、高度に換算する。
  • 電波高度計は電波の反射時間を用いて、航空機から地表までの絶対高度を測定する。

高度計(こうどけい、英語: altimeter)は、基準面からの高さを測定するための機器であり、主に航空機や登山などの分野で広く用いられています。測定の仕組みや用途に応じて、いくつかの種類に大別されます。

気圧高度計の仕組み

気圧高度計は、小型で可搬性に優れており、携帯用としても広く利用されています。大気の圧力を測定する圧力計の一種であり、測定された気圧を高度に換算して目盛りを表示する仕組みになっています。

航空機用計器盤に設置されている一般的な航空機用高度計
航空機用高度計

内部には「空盒(くうごう)」と呼ばれる真空に保たれた金属製の小箱が備わっており、周囲の気圧の変化に応じて伸縮します。高度が上昇して周囲の気圧が低下すると空盒は膨張し、逆に高度が下降して気圧が上昇すると収縮します。この微細な動きが増幅ギアを介して指針に伝えられることで、現在の高度が表示されます。

気圧高度計における空盒の動作原理を示す図
動作原理

電波高度計の仕組み

電波高度計は、電波を利用して目標物までの距離を測定する機器です。航空機から地上に向けて鉛直方向に電波を発射し、その反射波が戻るまでの時間を計測することによって、自機の絶対高度を正確に測定します。

一般的な航空機用の電波高度計は、メインタイヤの下面から地表までの距離を表示する設計になっています。そのため、アンテナが設置されている胴体前部とメインタイヤの高さの差を考慮した補正が行われており、機体が地上にあり前輪が接地している状態では、表示がマイナスを示すことが一般的です。

よくある質問

高度計にはどのような種類がありますか?
主に気圧を利用して高度を測定する「気圧高度計」と、電波の反射時間を利用する「電波高度計」があります。
気圧高度計はどのように高度を測定していますか?
内部にある真空の小箱(空盒)が周囲の気圧の変化によって伸縮し、その動きを増幅して指針を動かすことで高度を示します。
電波高度計が地上でマイナスを表示するのはなぜですか?
電波高度計はメインタイヤ下面から地表までの距離を表示するように設定されており、アンテナとメインタイヤの高低差が考慮されているためです。

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参考文献

日本語版ウィキペディア「高度計」