단거리 이륙 표와 상승·순항 차트 — 조종사 핸드북 11장 (5/6)

앞 편은 착륙 성능·V속도와 차트 읽기에서 결합 이륙 그래프 보기 2(지상 활주 700피트, 50피트 장애물 위 1,400피트)까지였습니다. 이번 편은 단거리 이륙 표 보기와 상승·순항 차트입니다.

보기 3 — 단거리 이륙 거리 표

보기 3. 기압고도 3,000피트, OAT 30 °C, 이륙중량 2,400파운드, 정풍 18노트.

단거리 이륙 거리 표 — 중량 2,400·2,200·2,000 lb, 온도 0~40 °C, 정풍·잔디 주석
그림 11-24. 단거리 이륙 거리 표 (출처: FAA)

그림 11-24는 단거리 이륙용 이륙 거리 표의 보기입니다. 이 표에서는 먼저 이륙중량을 찾습니다. 2,400파운드에 이르면 왼쪽에서 오른쪽으로 읽습니다. 이륙속도는 둘째 칸이고, 셋째 칸 기압고도에서 3,000피트를 찾습니다. 그 줄을 오른쪽으로 따라 올바른 온도 칸 30 °C까지 갑니다. 지상 활주 합계는 1,325피트, 50피트 장애물을 넘는 총거리는 2,480피트입니다.

여기에 정풍 18노트가 있습니다. 주석 2번에 따르면 정풍 9노트마다 거리를 10% 줄입니다. 정풍 18노트이면 거리를 20% 줄여야 합니다. 1,325피트에 20%를 곱합니다(1,325 × 0.20 = 265). 그 값을 전체 거리에서 뺍니다(1,325 − 265 = 1,060). 50피트 장애물 위 총거리에도 같은 과정을 반복합니다. 지상 활주는 1,060피트, 50피트 장애물 위 총거리는 1,984피트입니다(2,480 × 0.20 = 496, 2,480 − 496 = 1,984).

같은 주석의 배풍은 10노트까지, 2노트마다 거리를 10% 늘립니다. 건조 잔디 활주로이면 지상 활주 숫자의 15%를 거리에 더합니다. 표고 3,000피트 초과 공항에서는 이륙 전 전출력 정지 런업에서 혼합을 최대 rpm이 나오게 희박하게 합니다. (역주: 보정 숫자는 이 보기 차트 주석입니다. 국내 해당 기종 AFM/POH 주석을 확인하세요.)

📌 시험 포인트 — 이 단거리 표의 정풍은 9노트마다 10% 감소(18노트 = 20%). 배풍은 10노트까지 2노트마다 10% 증가. 잔디는 지상 활주의 15%를 더합니다. 차트마다 주석이 다릅니다.

상승·순항 차트

상승·순항 차트 정보는 같은 형식의 항공기로 한 실제 시험 비행을 바탕으로 합니다. 장거리 비행을 계획할 때 성능과 연료 소모를 예측하는 데 매우 쓸모가 있습니다. 제작사는 상승·순항 성능용 차트를 여러 장 냅니다. 상승에 쓰는 연료·시간·거리에서, 순항 중 최량 출력 설정, 순항 항속 성능까지 들어 있습니다.

상승 성능에서 먼저 볼 차트는 상승 연료·시간·거리 차트입니다. 이 차트는 상승 중 쓰는 연료량, 상승에 걸리는 시간, 상승 중 지상 거리를 줍니다. 쓰려면 출발 공항 정보와 순항고도 정보가 필요합니다. 그림 11-25와 다음 정보로 상승 연료·시간·거리를 계산합니다.

보기 4 — 상승 연료·시간·거리 그래프

보기 4. 출발 공항 기압고도 6,000피트, 출발 공항 OAT 25 °C, 순항 기압고도 10,000피트, 순항 OAT 10 °C.

상승 연료·시간·거리 그래프 — 외기온, 기압고도, 연료 갤런·시간 분·거리 NM
그림 11-25. 상승 연료·시간·거리 차트 (출처: FAA)

먼저 출발 공항 정보를 찾습니다. 그래프 왼쪽 하단에서 출발 공항 OAT를 찾습니다. 25 °C에서 위로 직선을 그어 기압고도 6,000피트 선과 만납니다. 이 선을 가로로 이어 연료·시간·거리 세 선과 모두 만나게 합니다. 고도와 연료, 고도와 시간, 고도와 거리의 교점에서 각각 아래로 직선을 긋습니다. 연료 3.5갤런, 시간 6분, 거리 9 NM으로 읽힙니다.

다음으로 순항고도 정보를 같은 단계로 구합니다. 연료 6갤런, 시간 10.5분, 거리 15 NM으로 읽힙니다. 연료·시간·거리 각 쌍을 서로 뺍니다(6.0 − 3.5 = 2.5갤런). 10,000피트까지 오르는 데 연료 2.5갤런, 시간 4분이 걸립니다. 그 상승 중 거리는 6 NM입니다. 차트 상단 주석대로 이 숫자는 바람을 넣지 않았고, 최대 연속 출력(maximum continuous power)을 쓰는 것으로 봅니다.

보기 5 — 상승 연료·시간·거리 표

다음 보기는 상승 연료·시간·거리 표입니다. 앞 차트와 같은 기본 조건을 쓰되, 숫자를 빼는 법이 다릅니다. 그림 11-26으로 다음 보기를 풉니다.

보기 5. 출발 공항 기압고도 해면, 출발 공항 OAT 22 °C, 순항 기압고도 8,000피트, 이륙중량 3,400파운드.

정상 상승 110 KIAS — 해면에서
중량 (lb) 기압고도 (ft) 상승률 (fpm) 시간 (분) 연료 (lb) 거리 (NM)
4,000 S.L. 605 0 0 0
4,000 570 7 14 13
8,000 530 14 28 27
12,000 485 22 44 43
16,000 430 31 62 63
20,000 365 41 82 87
3,700 S.L. 700 0 0 0
4,000 665 6 12 11
8,000 625 12 24 23
12,000 580 19 37 37
16,000 525 26 52 53
20,000 460 34 68 72
3,400 S.L. 810 0 0 0
4,000 775 5 10 9
8,000 735 10 21 20
12,000 690 16 32 31
16,000 635 22 44 45
20,000 565 29 57 61

그림 11-26. 상승 연료·시간·거리 표. 조건: 플랩 올림, 착륙장치 올림, 2,500 rpm, 30 "Hg, 연료 유량 120 PPH, 카울 플랩 열림, 표준온도. 주석: ① 시동·지상활주·이륙 허용량으로 연료 16파운드를 더함. ② 표준온도보다 7 °C 높을 때마다 시간·연료·거리를 10% 늘림. ③ 거리는 무풍. (출처: FAA)

먼저 표 첫째 칸에서 주어진 중량 3,400을 찾습니다. 기압고도 칸으로 가서 해면 숫자를 봅니다. 해면에서는 숫자가 0입니다. 다음으로 순항고도 8,000피트에 해당하는 줄을 읽습니다. 보통은 두 숫자 쌍을 서로 빼지만, 해면이 0이므로 해면에서 8,000피트까지 오르는 시간은 10분입니다. 연료는 21파운드, 거리는 20 NM입니다.

다만 온도는 22 °C이고, 표준온도 15 °C보다 7° 높습니다. 이 차트 주석은 표준보다 7° 높을 때마다 구한 값을 10% 늘리라고 합니다. 10% 곧 0.10을 곱합니다(10 × 0.10 = 1, 1 + 10 = 11분). 10%를 넣은 뒤에는 시간 11분, 연료 23.1파운드, 거리 22 NM입니다.

연료가 갤런이 아니라 파운드로 적혀 있음에 주의합니다. 항공 가솔린은 갤런당 6파운드이므로, 23.1파운드는 3.85갤런입니다(23.1 ÷ 6 = 3.85).

보기 6 — 순항·항속 성능 표

다음 보기는 순항·항속 성능 차트입니다. 이 형식의 표는 특정 순항 형상에서 진대기속도(TAS, true airspeed), 연료 소모, 체공 시간(시간), 항속 거리(마일)를 주도록 되어 있습니다. 그림 11-27로 주어진 조건의 순항·항속을 구합니다.

보기 6. 기압고도 5,000피트, RPM 2,400, 탑재 연료 38갤런(예비 없음).

기압고도 (ft) RPM % BHP TAS (mph) GAL/h 38 gal (예비 없음) 48 gal (예비 없음)
체공 (h) 항속 (mi) 체공 (h) 항속 (mi)
2,500 2,700 86 134 9.7 3.9 525 4.9 660
2,600 79 129 8.6 4.4 570 5.6 720
2,500 72 123 7.8 4.9 600 6.2 760
2,400 65 117 7.2 5.3 620 6.7 780
2,300 58 111 6.7 5.7 630 7.2 795
2,200 52 103 6.3 6.1 625 7.7 790
5,000 2,700 82 134 9.0 4.2 565 5.3 710
2,600 75 128 8.1 4.7 600 5.9 760
2,500 68 122 7.4 5.1 625 6.4 790
2,400 61 116 6.9 5.5 635 6.9 805
2,300 55 108 6.5 5.9 635 7.4 805
2,200 49 100 6.0 6.3 630 7.9 795
7,500 2,700 78 133 8.4 4.5 600 5.7 755
2,600 71 127 7.7 4.9 625 6.2 790
2,500 64 121 7.1 5.3 645 6.7 810
2,400 58 113 6.7 5.7 645 7.2 820
2,300 52 105 6.2 6.1 640 7.7 810
10,000 2,650 70 129 7.6 5.0 640 6.3 810
2,600 67 125 7.3 5.2 650 6.5 820
2,500 61 118 6.9 5.5 655 7.0 830
2,400 55 110 6.4 5.9 650 7.5 825
2,300 49 100 6.0 6.3 635 8.0 800

그림 11-27. 순항·항속 성능. 조건: 총중량 2,300 lb, 표준대기, 무풍, 희박 혼합. 주석: 최대 순항은 보통 75% 출력으로 제한. (출처: FAA)

표 왼쪽 첫째 칸에서 기압고도 5,000피트를 찾습니다. 둘째 칸에서 올바른 rpm 2,400을 찾습니다. 그 줄을 가로로 따라 TAS 116 mph, 연료 소모율 6.9갤런/시간을 읽습니다. 보기의 항공기는 탑재 연료 38갤런입니다. 그 칸에서 체공은 5.5시간, 항속은 635마일입니다.

보기 7 — 순항 출력 설정표

순항 출력 설정표는 장거리 비행을 계획할 때 쓸모가 있습니다. 그 고도와 속도에서 올바른 순항 출력 설정과, 연료 유량·대기속도 성능 숫자를 줍니다.

보기 7. 순항 기압고도 6,000피트, OAT 표준보다 36 °F 높음.

순항 출력 설정표 — 65% 최대 연속 출력, ISA −20·표준·+20, RPM·MAP·연료 유량·TAS
그림 11-28. 순항 출력 설정 (출처: FAA)

그림 11-28에서 이 보기를 풉니다. 먼저 표 맨 왼쪽에서 기압고도 6,000피트를 찾습니다. 그 줄을 표 맨 오른쪽, 20 °C(또는 36 °F) 칸까지 따라갑니다. 6,000피트에서 rpm 설정 2,450이면 매니폴드 압력 21.0 "Hg에서 연속 출력 65%를 유지하고, 연료 유량은 11.5갤런/시간, 대기속도는 161노트입니다. 음영 칸은 전출력 운용입니다. 전출력 매니폴드 압력 설정은 근삿값입니다.

보기 8 — 최량 출력 혼합 항속 그래프

다른 형식의 순항 차트는 최량 출력 혼합(best power mixture) 항속 그래프입니다. 이 그래프는 출력 설정과 고도를 바탕으로 최량 항속을 줍니다. 그림 11-29로 주어진 조건에서 예비 있음·없음의 65% 출력 항속을 찾습니다.

보기 8. OAT 표준, 기압고도 5,000피트.

최량 출력 혼합 항속 그래프 — 예비 45분(55% 최량 경제)과 예비 없음, 65% 출력
그림 11-29. 최량 출력 혼합 항속 (출처: FAA)

먼저 그래프 왼쪽을 5,000피트와 표준온도까지 올립니다. 그 선을 가로로 이어 예비 있음과 예비 없음 양쪽의 65% 선과 만나게 합니다. 두 교점에서 그래프 하단까지 아래로 직선을 긋습니다. 65% 출력·예비 있음이면 항속은 대략 522마일입니다. 65% 출력·예비 없음이면 항속은 581마일이어야 합니다.

차트 주석: 표준온도보다 1 °C 높을 때마다 0.6 NM을 더하고, 1 °C 낮을 때마다 1 NM을 뺍니다. 휠 페어링(wheel fairing)이 없으면 항속이 최대 7%까지 줄어들 수 있습니다. 예비는 55% 출력 최량 경제 혼합으로 45분입니다. 가용 연료 48갤런, 중량 2,300파운드, 순항은 중간 순항입니다.

보기 9 — 순항 성능 그래프

마지막으로 다루는 순항 차트는 순항 성능 그래프입니다. 이 그래프는 고도, 온도, 출력 설정에 따른 항공기의 TAS 성능을 말하도록 되어 있습니다. 그림 11-30으로 주어진 정보의 TAS 성능을 찾습니다.

보기 9. OAT 16 °C, 기압고도 6,000피트, 출력 설정 65% 최량 출력, 휠 페어링 미장착.

순항 성능 그래프 — 외기온, 기압고도, 55·65·75% 최량 출력·최량 경제, TAS 노트
그림 11-30. 순항 성능 그래프 (출처: FAA)

그래프 왼쪽 하단에서 올바른 OAT를 찾는 것부터 시작합니다. 그 선을 위로 이어 기압고도 6,000피트와 만납니다. 거기서 가로로 그어 65% 최량 출력 선까지 갑니다. 이 선은 실선이며 최량 경제(best economy)를 나타냅니다. 이 교점에서 그래프 하단까지 아래로 직선을 긋습니다. 65% 최량 출력의 TAS는 140노트입니다. 다만 휠 페어링이 없으므로 속도에서 8노트를 빼야 합니다. 이 주석은 제목과 조건 아래에 있습니다. TAS는 132노트입니다.

⚠️ 흔한 실수 — 상승 그래프·표는 순항고도 값에서 출발 공항 값을 빼지 않으면 해면부터의 누적입니다. 연료가 파운드인 표(보기 5)를 갤런으로 읽거나, 표준보다 7 °C 높은 10% 가산·휠 페어링 −8노트를 빼먹으면 항속·도착 연료가 어긋납니다.

다음 편은 측풍·정풍 성분 차트와 착륙 차트입니다.

핵심 정리

  • ● 단거리 이륙 표 보기 3: 2,400 lb·3,000 ft·30 °C → 활주 1,325피트·50 ft 위 2,480피트. 정풍 18노트는 9노트마다 10%이므로 20% 감소 → 1,060 / 1,984피트.
  • ● 상승 연료·시간·거리는 출발 공항 값과 순항고도 값을 구한 뒤 서로 뺍니다. 보기 4: 6,000 ft/25 °C(3.5 gal·6분·9 NM)와 10,000 ft/10 °C(6 gal·10.5분·15 NM) → 2.5갤런·4분·6 NM. 무풍·최대 연속 출력.
  • ● 상승 표 보기 5: 3,400 lb·해면→8,000 ft는 10분·21 lb·20 NM. 22 °C는 표준 15 °C보다 7° 높아 10% 가산 → 11분·23.1 lb·22 NM. 항공 가솔린 6 lb/gal → 3.85갤런. 시동·지상활주·이륙은 연료 16파운드를 더합니다.
  • ● 순항·항속 표 보기 6: 5,000 ft·2,400 rpm·38 gal(예비 없음) → TAS 116 mph·6.9 gal/h·체공 5.5시간·항속 635마일. 최대 순항은 보통 75% 출력 제한.
  • ● 순항 출력 설정 보기 7: 6,000 ft·표준+36 °F(20 °C) → 2,450 rpm·MAP 21.0 "Hg·65% 연속·11.5 gal/h·161노트.
  • ● 항속 그래프 보기 8: 5,000 ft 표준·65% → 예비 있음 약 522마일, 예비 없음 581마일. 휠 페어링 없으면 항속 최대 7% 감소.
  • ● 순항 성능 그래프 보기 9: 16 °C·6,000 ft·65% 최량 출력 TAS 140노트. 휠 페어링 미장착이면 −8노트 → 132노트.

이 글은 미국 연방항공청(FAA)의 Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge(FAA-H-8083-25B)(퍼블릭 도메인)를 번역·재구성한 시리즈입니다.

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