単位・標準値・公式
単位
重さ：ポンド [ lbs ]水平距離：マイル [ NM ]
鉛直距離：フィート [ ft ]
方向：度 [ deg ]
N：000 or 360 E：090 S：180 W：270
速度：[ kt ] or [ ft/min ] or [ Mach ]
単位換算
長さ： $ 1 [ ft ] ＝ 0.3048 [ m ]$長さ： $ 1 [ nm ] = 1852 [ m ] ＝ 6076.11548556 [ ft ]$
長さ： $ 1 [ inch ] = 0.00254 [ m ]$
体積： $ 1 [ Litter ] = 0.001 [ m^3 ] = 28.3168 [ ft^3 ]$
体積： $ 1 [ Litter ] = 3.7854 [ U.S. Lq Gal] = 0.946352 [ U.S. Lq Qt ] = 158.987 [ barrel ]$
速度： $ 1 [ kt ] = 0.514444 [ m/s ] = 1.68781 [ ft/s ]$
加速度： $ 1 [ gee ] = 32.17405 [ft/s^2] = 9.80665 [m/s^2] = 68625.37011 [nm/ h^2] = 5.0449766 [kt/s]$
角度： $ 1 [ rad ] ＝ 57.2957 [ deg ]$
角度： $ 1 [ mil ] ＝ 16.3 [ deg ]$
角速度： $ 1 [ rpm ] ＝ 6 [ deg/s ]$
温度： $ [ K ] ＝ [ C ] + 273.15 = \dfrac{9}{5} \times [ R ] $
温度： $ [ F ] ＝ ( [ C ] \times \dfrac{9}{5} ) + 32 $
重さ： $ 1 [ kg ] = 0.45359237 [ lbs ]$
重さ： $ 1 [ slug ] = 1 [ lbf･s^2/ft ] = 14.593903 [ kg ]$
力： $ 1 [ N ] = 1 [ kg･m/ft ]$
力： $ 1 [ kgf ] = 9.80665 [ N ]$
力： $ 1 [ lbf ] = 4.448221615 [ N ]$
力： $ 1 [ pdl ] = 1 [ lb･ft/s^2 ] = 0.138254954 [ N ]$
圧力： $ 1 [ Pa ] = 1 [ N/m^2 ] = 1 [ kg/(m･s^2) ] = 0.101971621 [ kgf/m^2 ]$
圧力： $ 1 [ lbf/ft^2 ] = 47.8826 [ Pa ]$
圧力： $ 1 [ lbf/in^2 ] = 1 [ psi ] = 6894.757 [ Pa ]$
圧力： $ 1 [ atm ] = 1013.2 [ Pa ] = 29.922 [ inHg ] = 14.696 [psi]$
圧力： $ 1 [ atm ] = 760 [ mmHg ] = 103.3176467 [kgf/m^2] = 2116.2166 [lbf/ft^2]$
トルク： $ 1 [ kgf･m ] = 9.80665 [ N･m ] = 9.80665 [ J/rad ] = 7.233013851 [ lbf･ft ]$
密度(質量)： $ 1 [ slug/ft^3 ] = 515.3788184 [ kg/m^3 ]$
密度(重量)： $ 1 [ lb/ft^3 ] = 16.01846 [ kg/m^3 ]$
密度(重量)： $ 1 [ lb/gal ] = 119.83 [ kg/m^3 ] = 7.4805 [ lb/ft^3 ]$
粘度： $ 1 [ Pa･s ] = 1 [ kg/(m･s)] = 1 [ N･s/m^2 ]$
粘度： $ 1 [ lb/(ft･s) ] = 1.488164 [ Pa･s]$
粘度： $ 1 [ lbf･s/ft^2 ] = 32.17404802 [ lb/(ft･s)]= 47.88025898 [ Pa･s ]$
粘度： $ 1 [ lbf･s/in^2 ] = 1 [ psi･s ] = 6894.757293 [ Pa･s ]$
エネルギー： $ 1 [ J ] = 1 [ N･m ] = 1 [ W･s ]$
エネルギー： $ 1 [ cal（国際蒸気表）] = 4.1868 [ J ]$
エネルギー： $ 1 [ cal（熱力学）] = 4.184 [ J ]$
エネルギー： $ 1 [ ft.lbf ] = 1.355817948 [ J ]$
エネルギー： $ 1 [ ft.pdl ] = 0.04214011 [ J ]$
仕事率： $ 1 [ W ] = 1 [ J/s ] = 1 [ N･m/s ]$
仕事率： $ 1 [ PS(仏馬力) ] = 75 [ kgf･m/s ] = 735.49875 [ W ]$
仕事率： $ 1 [ HP(英馬力) ] = 550 [ ft.lbf/s ] = 745.6998716 [ W ]$
運動量： $ 1 [ slug･ft/s ] = 4.448221634 [ kg･m/s ]$
運動量： $ 1 [ N･s ] = 1 [ kg･m/s ]$
角運動量： $ 1 [ N･m･s ] = 1 [ J･s ]$
電荷： $ 1 [ As ] = 1 [ Coulomb ]$
電荷： $ 1 [ Fd ] = 96485.34 [ Coulomb ]$
標準大気
気体の状態方程式： $P=\rho RT$$P[lbs/ft^2]= \rho[slug/ft^2] R[ft.lb/(slug･Rankine)] T[Rankine]$
$P[Pa]= \rho[kg/m^3] R[m^2/(s^2･K)] T[K]$
比気体定数：$ R =287.05287 [m^2/(K･s^2)] = 1716.5619 [ft.lb/(slug･°R)]$
なお、$R=\dfrac{R^*}{M_0} $
普遍気体定数：$R^* =8314.32 [J/(mol･K)]=8314.32 [(g･m^2)/(s^2･mol･K)]$
海面平均モル質量：$M_0 =28.96442 [g/mol]$
重力加速度：$g_0 = 32.17405 [ft/s^2] = 9.80665 [m/ s^2]=68625.37011[nm/ h^2]$
海面大気圧：$ P_0 =1013.25[hPa]=29.922 [inHg= 2116.2166 [lbf/ft^2] = 10332.3 [kgf/m^2]$
海面大気温度：$T_0=288.15 [K]= 15[℃] = 59[°F] = 518.688 [°R]$
海面大気密度：$\rho_0 =1.2250 [kg/m^3]= 0.002376892 [slug/ft^3]$
サザランドの定数：$0.000001458[kg/(m･s･K^0.5)]$
音速：$a_0=661.4789 [kt]=340.294 [m/s]$
温度低減率：$\lambda =\dfrac{dT}{dh_p}=0.0065[℃/m] = 0.0019812[℃/ft] = 0.00356616 [°F/ft] $
対流圏海面 $11000m= 36089.23885 ft$
気圧高度：$h_p$
i ) 対流圏内のとき$ ( h_p ＜ 36089.24[ft])$
温度比：$\theta=\dfrac{T}{T_0} =\dfrac{288.15-0.0019812 \times h_p}{288.15}$
気圧比：$\delta=\dfrac{P}{P_0} ={\theta}^{\dfrac{g_0}{\lambda R}} ={\theta}^{\dfrac{9.80665}{0.0065 \times 287.05287}} ={\theta}^{5.25588}$
密度比：$\sigma =\dfrac{\rho}{{\rho}_0} ={\theta}^{\dfrac{g_0}{\lambda R}-1} ={\theta}^{4.25588}$
関係式 $\theta = \dfrac{\delta}{\sigma}$
ii)成層圏内下層のとき$( 36089.24[ft]＜ h_p ＜ 65616.8[ft] )$
対流圏海面より高い高度では$20000m= 65616.7979 ft$まで温度一定
$T_{tporopause} = 216.66 [K] = -56.6 [℃]$
温度比：$\theta=\dfrac{T_{tporopause}}{T_0} =\dfrac{216.66}{288.15} =0.75188$
iii)圧縮性を考慮する場合
音速：$a=\sqrt{\gamma R T}=\sqrt{\dfrac{\gamma P}{\rho}}=a_0 \sqrt{\theta}$
$=1116.45 \sqrt{\theta}[ft/s]=340.294\sqrt{\theta}[m/s]=661.4786\sqrt{\theta}[kt]$
マック数：$Mach=\dfrac{TAS}{a}=\dfrac{TAS}{a_0\sqrt{\theta}}=\dfrac{EAS}{a_0\sqrt{\delta}}$
圧縮流れにおける全温度$T_{total}＝T_{static} × ( \dfrac{\gamma-1}{2} × M^2 +1 )=T_{static} ( 0.2M^2 +1 )$
圧縮流れにおける全圧力$P_{total}＝P_{static} × ( \dfrac{\gamma-1}{2} × M^2 +1 )^{\dfrac{\gamma-1}{\gamma}}=P_{static} ( 0.2 M^2 +1 )^{3.5}$
圧縮流れにおける全密度$\rho_{total}＝\rho_{static} × ( \dfrac{\gamma-1}{2} × M^2 +1 )^{\dfrac{1}{\gamma-1}}=\rho_{static} ( 0.2 M^2 +1 )^{2.5}$
温度比：$\theta_{total}=\dfrac{T_{total}}{T_0}=\theta_{static}(1+0.2M^2)$
圧力比：$\delta_{total}=\dfrac{P_{total}}{P_0}=\delta_{static}(1+0.2M^2)^{3.5}$
密度比：$\sigma_{total}=\dfrac{\rho_{total}}{\rho_0}=\sigma_{static}(1+0.2M^2)^{2.5}$
熱力学
定積比熱：$C_v=\left( \dfrac{ΔQ}{ΔT} \right)_V=4290[ft.lbs/(slug･Rankine)]=717[m^2/(s^2 K)]$定容比熱：$C_p=C_V+R=6006[ft.lbs/(slug･Rankine)]=1004[m^2/(s^2 K)]$
気体定数：$R=1716.5619[ft.lbs/(slug･Rankine)]=287.05287[m^2/(s^2 K)]$
比熱比：$ \gamma=\dfrac{（等容比熱 C_p）}{（等圧比熱 C_v ）}=\dfrac{1004}{717}≃1.4$
断熱変化のとき、
$PV^{\gamma}= const$
$TV^{\gamma -1}= const$
$\dfrac{T^{\gamma}}{P^{\gamma-1}}= const$
その他
ニュートンの第1法則 慣性ニュートンの第2法則 $F=mα$、$F=mr\omega^2$
ニュートンの第3法則 作用反作用
熱力学第0法則 $A=B かつ B=C のときA=C$
熱力学第1法則 エネルギー保存
(圧力)×(体積の変化) = (熱量の変化) - (内部ｴﾈﾙｷﾞｰの変化)
$\Leftrightarrow P \times V = W = Q -U $
内部エネルギー $U=\dfrac{3}{2}RT$
熱力学第2法則 熱は温度の高い方から低い方に流れる
熱は温度の低い方から高い方に自然に流れることはない
熱力学第3法則 物質を絶対零度にまで冷やす事は不可能
ボイル＝シャルルの法則 $\dfrac{PV}{T}=const$
静圧と動圧
$P_{total}=P_{static}+\dfrac{1}{2} \rho V^2=const$
$C_pT+\dfrac{1}{2}V^2=\dfrac{\gamma}{\gamma-1} \dfrac{P}{\rho}+\dfrac{1}{2}V^2=\dfrac{\gamma}{\gamma-1} \dfrac{P_T}{\rho_T}=const$
ただし、この式は約200ktの対気速度以下の定常的な非圧縮性の流れに対してのみ有効。
それ以上の速度では空気の圧縮による密度の変化が約5％を超えることから、圧縮性を無視できない。
標準の「水」とは一般に「4度の純粋な水」を指し、その密度は$8.3456[lbs/gal]$である。
一般的な航空ジェット燃料の比重（相対密度） $0.805$