(5) Performance and Limitations

Performance and Limitations

 

성능과 제한 사항에 대한 내용을 위해선 다음 용어들의 정의를 알아야 한다.

 

• Accelerate-stop distance란 제조업체가 명시한 특정 속도(VR이나 VLOF)에서 엔진 고장이 발생하였을 때 비행기를 완전히 정지시키는데 필요한 활주로 길이이다. [그림 13-5A]

• Accelerate-go distance란 제조업체가 명시한 특정 속도(VR이 VLOF)에서 엔진 고장이 발생하였을 때 50ft까지 이륙 및 상승하는데 필요한 수평 거리이다. [그림 13-5A]

 

• Climb gradient란 수평 거리 100ft 당 얻는 고도를 백분율로 표시하는 것이다. 1.5%의 climb gradient는 100ft의 수평 거리 당 1.5ft의 고도를 얻는 것이다. 또한 climb gradient는 NM 당 얻는 고도로, 혹은 수평 거리와 수직 거리의 비율로 (예를 들어 10:1) 표현될 수 있다. [그림 13-5B] climb gradient는 rate of climb와 달리 바람의 영향을 받는다. climb gradient는 정풍 성분에 비례하고 배풍 성분에 반비례한다.

• 양쪽 엔진이 작동하는 상태에서 비행기가 100fpm의 안정적인 상승률을 유지할 수 있는 가장 높은 고도를 all-engine service ceiling이라 부른다. 더 이상 상승이 불가능하면 비행기는 absolute ceiling에 도달한 것이다.

 

• OEI 상태에서 비행기가 더 이상 50fpm의 상승률을 유지할 수 없는 고도를 single-engine service ceiling이라 부른다. 더 이상 상승이 불가능하면 비행기는 single-engine absolute ceiling에 도달한 것이다.

 

다발 비행기로 이륙을 계획할 때에는 엔진 고장 발생 시 적절한 조치가 취해질 수 있도록 상세하게 이루어져야 한다. 비행 전 계획 도중 정보에 입각한 이륙 결정을 내리기 위해선 조종사가 항공기의 성능과 제한 사항에 대해 잘 알고 있어야 한다. 이 결정은 “before takeoff” checklist의 최종 항목으로서 재검토 되어야 한다.

 

이륙 직후에 엔진 고장이 발생하면 비행을 계속하거나 혹은 설령 공항이 아니더라도 착륙해야 한다. 만약 single-engine 상승 성능이 비행을 계속하기에 적절하며 외장이 지체 없이 정확하게 만들어졌다면 이륙 후에 상승이 계속될 수 있다. single-engine 상승 성능이 충분하지 않다면 가장 적절한 곳에 착륙을 해야 한다. 항공기 성능이 상승을 수행하기에 부족함에도 불구하고 계속하여 비행하려 시도해서는 안 된다. [그림 13-6]

이륙 계획에 포함되는 요소들에는 weight and balance, 비행기 성능(single engine 성능과 multiengine 성능 둘 다), 활주로 길이 · 경사 · contamination, 그 지역의 지형 및 장애물, 기상 조건, 그리고 조종사의 실력이 있다. 대부분의 다발 비행기는 AFM/POH performance charts를 가지고 있으며 조종사는 그 사용 방법에 능숙해져야 한다. 이륙 전에 다발 비행기의 조종사는 weight and balance 제한 사항들이 준수되는지, 활주로 길이는 적절한지, 정상 비행경로가 장애물과 지형으로부터 개방되어 있는지 확인해야 한다. 또한 조종사는 이륙 도중 엔진 고장이 발생하였을 때 취해야 할 적절한 조치를 고려해야 한다.

 

활주로 길이가 accelerate-stop distance 이상이어야 한다고 특별히 요구하는 규정은 없다. 대부분의 AFM/POH는 accelerate-stop distances를 단지 조언 정보로 게재한다. 이것이 AFM/POH의 limitations section에 게재된 경우에만 제한 사항이 된다. 허나 숙련된 다발 조종사는 정상 이륙에 필요한 최소 활주로 길이보다 긴 활주로의 안전 마진을 인지하며 안전과 올바른 관행의 일환으로 accelerate-stop distance보다 긴 활주로 길이를 고집한다.

 

accelerate-go distance는 이상적인 상황에서 비행기를 이륙 표고로부터 고작 50ft 지점까지 상승시킨다는 것을 고려해야 한다. 이러한 미미한 상승이라도 만들어내기 위해선 조종사가 예상치 못한 엔진 고장을 즉시 인지 및 반응해야 하고, landing gear를 올리고, 올바른 엔진을 식별 및 feather하고, 이 동안 속도를 VYSE로 조절하면서 정교한 속도 제어와 bank angle을 유지해야 한다. 지금까지 완벽하게 비행을 하였으며 장애물이 없고 평평하다 가정했을 때 비행기는 지형으로부터 날개폭보다 조금 더 높은 지점에 도착했다.

 

예를 들어 VYSE 90노트에서 150fpm에 가까운 상승률이 발생하고 있을 때 500ft AGL에 도달하기 위해선 대략 3분간  450ft를 더 상승해야 한다. 이렇게 되면 비행기는 1.6%의 climb gradient를 통해 accelerate-go distance 너머로 5NM를 이동한다. 어떠한 선회를 수행하던(예를 들어 공항으로 돌아가려는 선회) 이는 이미 한계에 달한 비행기의 상승 성능을 심하게 저하시킨다.

 

모든 다발 비행기의 AFM/POH가 accelerate-go distance를 게재하는 것은 아니며 climb gradients를 게재하는 비행기는 더 적다. 이러한 정보가 게재되었다면 그 수치는 이상적인 비행 테스트 조건에서 결정된 것이다. 실제 비행 조건에서 이러한 성능이 발생할 가능성은 거의 없다.

 

이전 설명의 요점은 이륙 후 엔진 고장이 발생한 다발 비행기의 미미한 상승 성능을 설명한기 위한 것이다. 다발 조종사는 이륙 및 상승 구간 내에 결심 지점을 미리 선정해두어야 한다. 만약 이 지점 이전에 엔진 고장이 발생하였다면 설령 공중에 떴다 하더라도 활주로나 전방의 지표면에 착륙하기 위해 이륙을 중단해야 한다. 만약 이 지점 이후에 엔진 고장이 발생하였다면 조종사는 즉시 적절한 엔진 고장 절차를 수행하고 성능이 충분하다는 가정하에 상승을 계속해야 한다. 일반적 권장사항으로 만약 landing gear를 아직 올리지 않았다면 설령 공중에 떴다 하더라도 이륙을 중단해야 한다.

 

AFM/POH에 게재된 single-engine rate-of-climb 성능이 최소 100 ~ 200fpm이 아닌 한 이륙을 계속하는 선택지는 아마 존재하지 않을 것이다. 열적 난기류, 돌풍, 엔진과 프로펠러의 마모, 혹은 airspeed · bank· rudder의 미숙한 조작은 심지어 200fpm의 상승률조차 쉽게 상쇄할 수 있다.

 

이륙 전에 수행하는 안전 브리핑은 모든 승무원에게 미리 계획해둔 모든 비상조치를 명확하게 알려준다. 항공기를 단독으로 운항하는 경우에도 이륙 비상시의 고려사항을 검토하고 숙지해야 한다. 비상상황이 발생한 순간 망설임을 보이면 반응 시간과 적절한 대응을 할 능력이 저하된다.