【F1用語解説】ピトー管の役割とは?故障するとどうなるの?

   
 

ピトー管をご存知ですか?飛行機好きの方ならすぐにピンと来るかもしれませんが、じつはF1のマシンにも装着されているんです。しかしその目的は飛行機とは微妙に異なるようです。

そこでこの記事ではピトー管について詳しく解説しています。ピトー管が故障すると、どうなるのかについても記載しているので、どうぞ最後までお読みください。

ピトー管について

ピトー管(pitot tube)は流体の流れの速さを測定する計測器です。発明者であるアンリ・ピトーにちなんで命名され、航空機の速度計や風洞などに使用されます。

アンリ・ピトーは1732年11月12日にパリ科学アカデミーで、この流速を直接計測できる発明を発表しました。当時ベルヌーイの定理はまだ発表されていなかったため、彼はまったく直感的な根拠によってこの装置を発明したことになります。

ピトー管の動作とその使用における合理的な理論を、ベルヌーイの定理に基づいて調査したのはジョン・エアレイですが、それは1913年になってからで発明から180年余後のことになります。

基本的な構造は二重になった管からなり、内側の管は先端部分に外側の管は側面に、それぞれ穴が空いています。二つの管は奥で圧力計を挟んで繋がっており、その圧力差を計ることができるようになっています。この圧力差から流体の速度が計算できるという仕組みです。

F1におけるピトー管の役割

F1マシンにはスピードメーターは付いていません。それは速度を確認しても意味がないからです。それにそもそも車ですから、タイヤの回転数で速度を知ることができます。

ではなぜピトー管が装着されているのでしょう。それはエンジンの冷却や空気抵抗を考慮するために、外気との相対的な速度差を知る必要があるからです。これはタイヤの回転数から計る一般的なスピードメーターでは得られないデータなんです。

ピトー管で得られたデータはそのままピットに送信されます。そしてコンピュータで解析され、ダウンフォースを得るためのウイングなどのエアロパーツの調整に役立てられます。

ですからピトー管は予選や本戦では見にすることはありません。プレシーズンテストやフリー走行の際に装着されデータを収集するのが一般的です。

テレビ中継での速度表示はどうしている?

F1のテレビ中継で目にする速度表示はどうやって情報を得ているのでしょうか。一昔前までは野球の投球速度と同様にスピードガンで測っていたようです。

しかし現在ではコース上に等間隔でラインを設置し、それをマシンのセンサーで感知して自動的に計算されるようになっています。これにより精度が向上しています。

ピトー管が故障するとどうなる?

F1ではマシンの走行中にピトー管が故障したとしても、走行には何の影響も与えません。しかし前述の通り、データを収集するために装着しているわけですから、ピットで交換する必要はあるでしょう。

しかし飛行機ではピトー管の故障は重大インシデントとされています。一体どういうことなのでしょうか。

飛行機では重大な結果に!

飛行機ではタイヤから速度を知ることはできません。ですから飛行中に速度を知るための手段はピトー管のみということになります。では飛行機でピトー管が故障するとどうなるのでしょう。

1996年2月6日に発生したバージェン航空301便墜落事故では、乗客乗員合わせて189人全員が亡くなっています。そしてこの事故の原因とされているのがピトー管に起きた異常でした。

飛行機は空港で駐機中はピトー管を守るためにカバーが装着されます。しかしそのカバーの装着が甘かったため、ハチがピトー管の中に入り込んでいたのです。

何も知らずに飛び立ったバージェン航空301便は、4,700フィート(1,400m)を上昇中に、機長席側の対気速度計が350ノット(650km/h)を表示したため、速度が速すぎると判断した機長は速度を落とすために徐々に機首上げを行います。

副操縦士側の対気速度計は、正しい数値である200ノット(370km/h)を表示していましたが、コックピットでは速度超過警報が鳴り始めます。そのため機長は推力を落としましたが、その直後に今度は失速警報装置が作動します。

パニックに陥った機長と副操縦士は、さまざまな手立てを講じますが結局立て直すことができず、バージェン航空301便はスピン状態に陥り、そのまま大西洋に墜落しました。ピトー管の故障が原因で墜落した例は他にも確認されています。

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