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✈ 비행과 공부/비행이론

(Cessna172S ✈) Short field Takeoff (단거리 이륙)

by 하고싶은게비행 2020. 7. 1.

안녕하세요.

하고싶은게 비행✈ 인 사람입니다. 

잠은 잘 주무셨나요?

 

 

오늘 포스팅 할 내용은

Short-Field Takeoff 에 관한 것입니다. 

(국어로 하면 '단거리 이륙' 이라고 하네요)

1. 단거리 이륙은 무엇인지

2. 왜 이 기동을 배워야하는지

3. 어떻게 하는지

4. Development

5. 일반적인 실수

 

들로 구성될 것입니다. 

 

> References :

- FAA-H-8083-3B : Airplane Flying Handbook

- FAA-H-8083-25B : Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge

- FAA-S-8081-12 : Commercial pilot ACS

- FAA-S-ACS-6DS : Flight Instructor for ASEL PTS

- POH/ AFH : Cessna 172S

 

 


1. 단거리 이륙은 무엇인지

  우리나라에서는 포장된 활주로에서 비행기는 이륙을 하게 됩니다.

 미국에 와서 비포장된 활주로가 있다는 것을 알게된 것은 정말 저를 놀라게 했죠.

이륙을 할 때 역시 안전에 관련된 것을 항상 고려해야 합니다. 

안전하게 이륙하기 위해서는 어떤 것을 고려해야 할까요? 

 

a. 활주로 노면의 상태와 길이

b. 기상(바람, 기압 등)

c. 비행기 성능

d. 활주로 주변 장애물

이것들을 모두 종합해서 

내가 사용하게 될 활주로에서

내 비행기의 변화하는 성능을 가지고 이륙하여 장애물에 부딛히지 않고

안전한 고도까지 올라갈 수 있나? 하는 것입니다. 

 

만약 제가 사용하게 될 활주로의 길이는 짧고

앞에 나무가 높게 솟아 있다면 어떻게 할까요? 

그렇다면 비행 전에 저 나무에 부딛힐까 말까 계산해 본 뒤

비행을 해야 할 것입니다. 

만약 불가능 하다고 하면 견인차를 불러와 비행기를 싣고 가야겠죠.

(그 전에 가능하면 비행기를 가볍게 해 줄 수도 있구요)

 

짧은 활주로에서 장애물을 피해 올라간다.

이것을 위해서는

'가능한한 짧은 거리 내에서 많은 고도를 만들어 내야 한다' 

라는 계산을 해야합니다. 

그리고 그런 것을 가능하게 하는 것이 바로

단거리 이륙 입니다. 

 

> AFH 5-10

When performing takeoffs and climbs from fields where the takeoff area is short or the available takeoff area is restricted by obstructions, the pilot should operate the airple at the maximum limit of its takeoff performance capabilities.

 

2. 왜 이 기동을 배워야하는지

  왜 하는지는 위에서 언급한 위험한 상황을 만들어 낼 수 있는 활주로를 이용할 때 가장 안전하게 + 비행을 가능하게 만들어 주기 때문에 단거리 이륙을 해야 한다고 하였습니다.

  그런데 왜 배워야 할까요?

  안전 때문입니다. 

  이것을 제대로 알지 못하고 비행을 했다가는 Stall(실속) 이나 충돌을 이르킬 수 있겠죠.

 

3. 어떻게 하는지

 a. Performance chart 를 작성합니다. 

  - 기상정보 ATIS/ ASOS/ AWOS information

  - Available RWY length

  - POH에 나와 있는 단거리 이륙 기동 방법을 확인합니다

  - 비행 가능 여부 결정을 합니다

 

>PIM 4-16

1. Wing Flaps -- 10'

2. Brakes -- Apply

3. Throttle -- Full open

4. Mixture -- Rich (3,000feet 이상에서 Max RPM 위해 적절히 LEAN)

5. Brakes -- Release

6. Elevator Control -- Slightly Tail Low

7. Climb Speed -- 56 KIAS (until all obstacles are cleared)

8. Wing Flaps -- Retract slowly after reaching 60 KIAS

 

  b. 비행 합니다

    0. 가장 긴 활주로를 선택합니다

    1. Flap 10

    2. Check Final and "Final Clear"

    3. 활주로 위에 올라가는데 이 때 가능한한 많은 활주로를 이용해야 하기 때문에

        기체를 활주로 끝단에 붙힙니다. Brake 와 조금 더 많은 Power를 써서

       급격하게 돌립니다

 

> PIM 7-12 Ground Control

When a rudder pedal is depressed, will turn the nose wheel through an arc of approximately 10' each side of center. By applying either left or right brake, the degree of turn may be increased up to 30' each side of center.

 

    4. 브레이크 밟아줍니다

    5. RWY 위 안전한지 확인하고 "Runway Clear"

    6. (브레이크 밟은 상태에서) Throttle Full Open 하고

    7. 계기 확인 - 2,100 RPM 이상( Takeoff power set) + 다른 계기들 정상값인지 확인

    8. 바람 확인 하고 Wind correction

    9. 브레이크 풀고 속도 붙으면 "Airspeed Alive" -> Wind correction 도 서서히 풀고

    10. Vr (Rotate speed : Back pressure 를 주는 속도) 에 도달하면 요크를 로테이트 하고

    11. Lift off (비행기가 뜨면) Vx pitch 에 둡니다.

      속도를 Vx에 맞추기 위해 Pitch를 바꾸는 것이 아닙니다. Pitch는 Vx 에 고정입니다. 

     Vx pitch는 나와있지 않지만 경험으로 아는 것이며 미세한 컨트롤로 잡아 갑니다.

    (대략 10~ 12도)

      제가 있는 곳으로 하면 Nose 가 산을 가리는 정도입니다

    12. 50 feet AGL 정도가 되면 속도는 Vx가 되어 있습니다. --> Pitch for Vy + "Obstacle clear"

     (Vx pitch 에 두면 속도는 따라오게 됩니다) 

     (제가 있는 곳으로 하면 Nose가 활주로 끝단)

     13. 200 feet AGL 에서 Flap 접어주고 Pitch for Vy

     (제가 있는 곳으로 하면 다시 Nose 가 산을 가립니다)

    14. Climb check list

 

4. Development

- 맞는 주파수를 이용하세요. 

- Controlled tower 의 경우 "Short delay" 를 요청하시고

- 장애물을 잘 확인하며

- 활주로 끝단을 잘 마춰 가능한 긴 활주로를 이용하세요

 

- Vx(Best angle of climb)

  a. Vx는 the excess thrust 에 기반을 두고 있습니다.

  the excess thrust 란, 속도의 변화를 만들어 내는 요소입니다. 다른말로 가속할 수 있는 능력이죠.

  the excess thrust = the available thrust - the required thrust 입니다.

  b. the required thrust 는 drag 와 관련 있습니다. drag (뒤로 끄는 힘) 가 클 수록 the required thrust 는 커지게 됩니다. 그리고 어느 지점(L/D max) 이후에서 부터는 이 drag 를 극복하기 위해서 더 많은 thrust 가 필요하게 됩니다. 

  c. 그러나 Airspeed 가 증가할 수록 the available thrust 는 감소하게 됩니다. 

  왜일까요? 

 

 

더 쉽게 이야기하면

The blade angle x rotational speed of sliptstram velocity) - aircraft speed = Thrust

입니다

 

 

어때요? 참 쉽죠?

 

 

 

2020/04/04 - [▷ 비행/정보] - 고도 변화에 따른 Vx와 Vy의 변화

 

고도 변화에 따른 Vx와 Vy의 변화

Private pilot 을 시작했을 때 가장 난해한 부분이 Vx와 Vy라는 것이었습니다. Best angle of climb? Best Rate of climb?? 모든게 생소한 개념이었죠. 그래서 처음 비행할 때는 그냥 Vx : 62 KIAS Vy : 74 KIAS..

flyphx.tistory.com

 

5. 일반적인 실수

 

1. 활주로 끝단에 못 서는 것

  - 연습이 답입니다

2. 초반 비행 컨트롤 미숙과 Flaps 사용

  - Wind correction 연습 열심히 하시고

  - Flaps 은 10 입니다

3. Power setting

  - 부드럽게 Full power 만들어 주세요

4. 요크와 throttle 에서 손을 뗀다

  - 그러지 마세요. 안전한 비행

5. Poor directional control

  - Turning tendencies와 Wind correction 을 잘 이해하시고

  - 연습하세요

6. Improper use of brakes 

  - 비행기가 슬금슬금 앞으로 간다면

  - 브레이크를 더 꽉 밟으세요

7.Improper Pitch attitude during lift off

  - 정말 많이 하는 실수입니다. Pitch 를 속도에 맞춥니다. 

  - 그게 아니라 Vx pitch에 두고 속도는 따라오길 기다립니다.

8. Drift during climb

  - 정말 많이 하는 실수죠. 

  - 이륙하면 뒤를 보고 런웨이와 맞추는 것도 좋은 방법이고

  - Heading indicator 를 보는 것도 좋고

  - Runway 의 가상연장선을 그어 그것을 따라가는 것도 좋은 방법입니다.

 

 

추가로

> AFH 5-10 

a deviation of 5 knots from the recommended speed may result in a significant reduction in climb performance; therefore, the pilot must maintain precise control of the airspeed to ensure the maneuver is executed safely and successfully. 

라고 되어 있습니다. 

제가 있는 곳에서는 Vx를 62로 사용하고 있습니다(Short field Takeoff  할 때도 62 맞춤).

Flap 10' 일때의 속도를 알 수 없기 때문에 

Flap 10' 의 Vx 가 56인것인가? 라는 생각이 들기도 하지만

ACS 기준이 -5kts ~ +10kts 이기 때문에 안전을 위해서 조금 높게 하는 것인가 하는 생각도 드네요. 

실제 상황에서는 Vx 56 pitch로 해야겠네요.

 

 

 

 

 

 

 

 

잘하고 계시고

좋은 결과 나올 거에요.

항상 열심히 하시는거 알고 있어요.

 

 

 

 

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