[스크랩] 재미로 읽는 출력 감소 이륙 절차 [2/2]
1부에 이어 이번에는 실제 상용기에서 이륙 감소 절차를 적용해보도록 하겠습니다.
Obtacle Limit와 Minimum Takeoff Weight, Optimum V1 Adjustment 등 다루지 않은 내용이 많이 있지만 플심으로 구현할 수 있는
범위 외이기도 하고, 실제 적용시 크게 영향을 미치지 않는 점, 저의 역량 또한 부족하여 해당 부분은 과감히(?) 생략하였습니다.
1부에 비해 상대적으로 쉽게 읽으실 수 있는 내용들이며, 직접 플심을 실행해놓고 따라해보셔도 좋을 것 같습니다.
2부
간편한 계산을 위해 간단하게 시뮬레이터의 설정을 준비해보겠습니다.
날씨는 모두 바람이 없는 Clear weather이며, 기압은 1013 Hpa, 플심 내 모든 활주로는 평지이므로 활주로 길이에 별다른 보정은
하지 않아도 되겠습니다. 이륙에는 먼저 김포공항 32R 활주로를 사용해보고, 이후 다른 조건들도 적용해보도록 하겠습니다.
- PMDG 737NGX
우선 가장 많이들 사용하고 계실 PMDG 737-800NGX 기체를 활용해보겠습니다. 아시다시피 PMDG의 도장은 각 항공사별로
사용하는 칵핏의 설정이 조금씩 다른데, 이 글에서는 어차피 ZFW를 직접 입력할 것이기 때문에 어떤 기체를 사용해도 별다른
차이는 생기지 않을 것이라고 생각됩니다.
당장 이륙을 할 것은 아니지만 편의를 위해 비행기를 김포공항 32R 활주로로 불러와 입력을 해보도록 하겠습니다.
김포공항 32R 활주로의 길이는 3,602m /11,820 ft, (공항의 고도가 아닌) 32R 활주로 말단의 고도는 42ft 입니다. 이 고도는
현재 국토부에서 발행된 차트에 적혀있는 수치인데, 구지 따지자면 플심상의 고도를 사용하는 것이 더 정확할 수 있습니다.
하지만 불과 몇 피트의 차이로 크게 달라지는 점이 없는만큼 이정도 차이는 사실상 해발고도로 간주하면 되겠습니다.
FS ACTIONS 부분에서 입력할 ZFW는 60.0톤이고, 연료는 SET 2/3 LSK(Line Select Key)를 누르거나 상단 TOTAL KGS에
13,788을 직접 입력해도 됩니다. (절대 TANK 부분에 직접 입력하지 마세요!) 그 결과 GW(Gross Weight)는 73.8톤이 됩니다.
애드온 구입시 함께 제공받은 Operating Manual Vol. 1.pdf 파일(FCOM1)을 열어 목차를 살펴보면, Performance Dispatch에
대한 부분이 PD 챕터이고, PD 챕터는 다시 6/7/8/9/900ERW 기종별로 세부 섹션이 나뉘어져 있는 것을 알 수 있습니다.
우리가 살펴볼 -800에 대한 부분은 PD.30.1 부분으로, PDF 파일의 359 페이지입니다.
총 세단계로 이루어진 이 과정에서 제일 먼저 구해야 할 수치는 첫 페이지의 내용인 Takeoff Field Correction 입니다.
하지만 앞서 언급했듯이 플심의 모든 활주로가 평지이고, 바람이 없는 맑은 날씨이므로 적용할 내용이 없습니다.
다음은 주어진 조건에서 가능한 최대 이륙 중량을 찾는 것인데요,두번째 페이지에 있는 Dry Runday, Flaps 5,
Sea Level Pressure Altitude(해발 기압고도)를 기준으로 하는 표를 보면서 찾아보도록 하겠습니다.
① 32R 활주로와 가장 근접한 길이인 3,600과 ② 현재 외부 온도인 15에 가장 근접한 14도의 칸을 교차시켜보면,
최대 이륙 중량인 ③ 86.1톤을 찾을 수 있습니다. 86톤은.. 737-900의 MTOW(85.1톤)보다도 높은 무게입니다.
PMDG 737-800NGX의 최대 이륙 중량은 79.2톤으로 설정되어 있는만큼, 한눈에 봐도 출력이 남아돈다는 사실을 알 수 있습니다.
그런데 FCOM 문서를 더 내려봐도 24K, 22K의 Takeoff Field Limit 테이블이 보이지 않습니다. 어떻게 된걸까요?
PMDG는 전체 메뉴얼의 일부분만을 간략하게 PDF 파일로 제공하고 있는데요, Takeoff Field Limit 테이블은 26K Thrust의
내용만 있는 반면 V Speed 테이블은 어떻게 된 영문인지 24K, 22K의 내용이 모두 포함되어 있습니다.
※ 혹시라도 FCOM 문서만으로 전체 Derate 및 Reduced 성능을 계산하는 방법을 아신다면 꼭 알려주시면 좋겠습니다.
사실 지금 필요한 것은 FPPM(Flight Plan Performance Manual)이라는 문서인데, 이륙과 착륙, LRC, Optimum Altitude 등
해당 항공기의 성능에 관한 모든 내용을 담고 있습니다. 인터넷 상에 돌아다니는 몇몇 유출 문서들을 제외하고는,
개인이 이 문서의 최신 개정판을 구하는 것은 사실상 불가능합니다.
어쨌든 FCOM으로는 Derate 계산을 할 수가 없으므로 FPPM의 내용을 참고해서 다음 과정을 살펴보도록 하겠습니다. (...응?)
FCOM에서 봤던 것과는 달리 전체적인 내용이 하나의 차트로 구성되어져 있습니다.
제목을 보면 처음의 테이블과 모든 조건이 같지만 22K Derate(TO-2)를 기준으로 한 문서인 것을 알 수 있습니다.
앞서 Full Rate의 출력이 심하게 남아도는 것을 확인한 만큼 TO-1을 건너뛰고 바로 TO-2 차트를 살펴보도록 하겠습니다.
일단 처음에 했던 계산을 이 차트로 다시 한 번 해보도록 하겠습니다. 위 차트에서 빨간색 선을 따라가면 됩니다,
외부 온도 14도와 0피트가 교차하는 지점에서, 우측의 REF LINE(노란색)까지 가로선을 그어줍니다.
이후 활주로 길이인 36M의 연장선 부분까지 REF LINE의 대각선을 따라 연결합니다.
마지막으로 우측으로 가로선을 따라가면 최대 이륙 중량을 구할 수 있습니다.
그럼 이제 Assumed Temperature를 구해보도록 하겠습니다. 위 차트에서 초록색 선을 따라가면 되는데요,
바로 전 실제 "외부 온도"를 기준으로 했던것과는 반대로 "현재 중량"을 시작점으로 찾아나가게 됩니다.
현재 무게인 73.8톤과 활주로 길이인 36M의 연장선이 교차하는 지점에서, REF LINE까지 대각선을 그어준 다음,
활주로의 고도인 0피트 지점에서 선을 아래로 내려주면 우리가 사용할 온도인 *46도*를 얻을 수 있습니다.
두번째 설명은 조금 간단하게 적었지만 이미 차트만으로도 모두 이해하셨을거라고 생각합니다.
적용할 Assumed Temperature를 찾았다면 마지막으로 V speed를 구할 차례입니다.
위의 표를 보면 ZFW은 73.8톤에 대한 정확한 수치가 없습니다. 그 아래 외부 온도에 따른 보정 수치도 마찬가지인데요,
어쩔 수 없이 중간보다 약간 낮은 현재 무게와, 아주 약간 높은 현재 무게를 눈대중으로 찾아 적용해 보겠습니다.
GW : 72.8톤, Temp : 46도
V1 : 149 / VR : 149 / V2 : 154 → V1 : 152 / VR : 152 / V2 : 153
그럼 위의 정보들을 FMC에 입력해보고, 우리가 계산한 것과 얼마나 차이가 나는지 한번 살펴보도록 하겠습니다.
출발/도착 공항과 활주로, 순항고도, Cost Index, 플랩 정도만 입력하면 V1 속도가 계산됩니다.
... 어?
지금까지 항상 1~3노트씩 오차가 생겼던 계산이 이번에는 딱 들어맞았습니다. (정말이예요;;)
아마도 대충 찍어서 집어넣었던 측풍에 대한 오차가 없어 그런 것 같기도 하고.. 평소와 다르게 차트를 확대해가며
정성껏(?) 선을 그었기 때문인지도 모르겠습니다. (-_-;)
우측의 V1(MCG)는 앞서 여러번 설명했던 최저 V1 값입니다. (VMCG와 같은 최저 V1 속도 = V1MCG)
V1MCG는 안전과 직결되는 속도이기 때문에 반드시 실제 외부 온도를 기준으로 구해야 합니다.
지금 V1과 V1MCG를 비교해보면 과연 저 기준이 존재하는 이유가 있기는 한것인지 의심이 들 정도의 차이지만,
기체가 상대적으로 거의 비어있다시피 가벼운 상태에서는 분명히 제한에 걸리는 상황이 발생합니다.
계속 글을 읽어내려가기 전에 이 상태에서 바로 이륙을 해보며 평소의 이륙과 비교해보셔도 좋겠죠.
이번에는 조금 특별한 조건을 만들어 계산을 해보도록 하겠습니다.
RWY : RKPU 36 (6,572ft / 2,003m) ALT : 28ft
ZFW : 60.0톤 FUEL : 10,000KG GW : 70.0톤 THR : TO TEMP : Full Thrust
V1 : 141 / VR : 143 / V2 : 152 → V1 : 141 / VR : 143 / V2 : 152
활주로의 길이가 매우 짧은 울산 공항에서 한번 계산해보도록 하겠습니다. 사실 울산 공항을 일부러 선택한 이유가 있는데요,
REF LINE은 해당 제한을 적용하기 전에 우선적으로 들러야 하는 시작점이라는 내용 때문입니다.
이 차트를 잘 보시면 REF LINE보다 활주로의 길이가 짧습니다. 따라서 REF LINE까지 가로선을 한번 긋고난 다음
활주로의 길이가 REF LINE의 왼쪽에 있기 때문에 대각선을 따라 왼쪽으로 내려가야 합니다.
그 결과 최대 이륙 중량인 68톤이 산출되었고, 이륙 불가라는 결론이 나옵니다. 그럼 일반 출력을 한번 살펴보겠습니다.
※ 이 부분은 읽지 않고 넘어가도 절대 무방합니다.
그럼에도 불구하고 FMC는 여전히 V speed를 산출해내는데, 1부에서 언급했듯이 FMC는 기본적으로 활주로의 길이는 고려하지
않고 오직 Balanced V1 Speed만을 계산하기 때문입니다. 이 내용은 Balanced V1 Takeoff와 Balanced Field Takeoff에 대한
이해가 필요한데, 글이 점점 복잡해져가는 관계로 간단하게 차이점만 적어놓고 넘어가도록 하겠습니다. -_-;
Balanced V1 Takeoff : ASDA = TODA
Balanced Field Takeoff : ASD = TODR (TakeOff Distance Remaining)
같은 방법으로 차트를 따라가보니 최대 이륙 중량이 약 71톤으로, 아슬아슬하게 이륙이 가능한 결과를 얻을 수 있었습니다.
이런 경우 여기서 조금이나마 출력을 낮추기 위해 약 30도의 Assumed Temperature를 적용할 수 있겠지만, 1부에서 언급했듯이
30도는 이미 최저 Assumed Temperature에 해당하는 온도이기도 하고, 안전을 위해 큰 차이가 없다면 최대 출력으로 이륙하는것이
바람직하다고 볼 수 있겠습니다.
물론 실제 운항관리(Dispatcher) 과정에서는 각 항공사의 운항 기준을 적용해 세밀한 조정이 이루어지겠지만, 대략적인 절차만을
적용해볼 수 있는 한계상, 처음부터 그냥 TO-2 차트에서 Assumed Temperature를 찾는 것이 편합니다. 사실상 대부분의 공항에서
737이 활주로 길이에 제한을 받는 경우는 거의 없기 때문입니다.
또한 활주로의 길이가 길수록 Assumed Temperature에 의한 출력 감소폭이 커지기 때문에, 구지 완벽한 온도를 찾지 않더라도
활주로 길이가 10,000피트가 넘는다면 TO-2, 8,000피트 내외라면 TO-1정도로만 사용해도 무난합니다.
V speed는 이륙 중량이 정확히 40톤이고, 최대 출력인만큼 보정도 필요하지 않은만큼 한눈에 찾아낼 수 있었습니다.
- PMDG 777
이번에는 777을 가지고 한번 Reduced Thrust를 찾아보겠습니다. 777의 경우 장거리 기체인만큼 단거리 비행을 할 경우 매우
큰 폭의 출력 감소가 필요한데, 그에 따라 737보다는 조금 더 다양한 경우를 접해볼 수 있습니다.
가장 흔한 경로인 김포와 제주 구간을 비행하는 것으로 설정해보겠습니다. 이번에는 비행기 셋업을 먼저 해볼까요.
ZFW는 180톤, 연료는 10,000KG으로 입력, GW는 190톤이 되겠습니다. 거의 비어있다시피 한 무게죠.
737과 마찬가지로 김포공항 32R 활주로의 길이인 3,602m 를 기준으로 FPPM에서 관련 테이블을 찾아보겠습니다. PMDG 777의
FCOM 문서에는 오직 Flap2 15에 Full Rated Thrust를 기준으로 한 내용밖에 들어있지 않기 때문에 737과 마찬가지로 Derate 및
Assumed Temperature의 계산이 불가능합니다.
해당 챕터를 찾아보니 못보던 내용이 있습니다. 내용인 즉슨 기체의 무게가 이보다 낮은 경우 Lower Thrust Rating 및
Assumed Temperature 방법을 따로, 혹은 함께 사용하라고 적혀있습니다. 즉, 해당 출력을 사용하기 위한 최소 무게입니다.
현재 무게가 190톤이므로 플랩 5 혹은 플랩 5 + TO-1 이륙을 할 수 있지만, 이는 어디까지나 최저 제한일 뿐입니다.
우리는 이미 기체가 지나칠 정도로 가볍다는 것을 알고있기 때문에, 플랩 5와 TO-2 출력을 사용해보도록 하겠습니다.
이번에 사용해야 하는 출력은 어찌되었든 최대 TO-1으로 제한되었네요. 벌써부터 재미있는 상황입니다.
위의 테이블 또한 처음 보는 내용인데요, 777은 Derate에 따라 차트가 따로 있지 않고 TO-1, TO-2에 따른 무게 보정 테이블이
존재합니다. FIELD (Dry) 행에서 현재 무게와 가장 가까운 182.1이 적혀있는 열을 찾아보면 220이 적혀있습니다.
즉, Takeoff Field Limit 차트를 이용할 때 마치 현재 무게가 220톤인 것처럼 계산하라는 뜻입니다.
제 생각엔 중간값인 190이 거의 맞아 떨어지니 230톤을 사용해도 괜찮을 것 같습니다.
이제 차트에 따로 표시를 하지 않고 눈대중으로 Assumed Temperature를 찾아보겠습니다.
활주로 길이는 3,600미터이고, 230톤에서 시작해야 합니다.
뭔가 이상하죠? 거의 8,000피트 이상의 고도에서 TO-2 60 설정으로도 이륙하고도 남을 아주 가벼운 무게입니다.
777은 다른 기종과 달리 40% Reduced Thrust를 사용할 수 있는데 조금은 그런 특권에 대해 납득이 되는 것 같습니다.
Assumed Temperature는 최저값인 60도를 주도록 하고, 이제 V speed를 찾아보도록 하겠습니다.
TO-2가 이미 적용되어 있는 테이블을 보고있는만큼 230톤이 아닌 원래의 무게 190톤을 사용해야 합니다.
V1 : 124 / VR : 129 / V2 : 140 → V1 : 132 / VR : 133 / V2 : 138
이번엔 조금 오차가 생겼네요. VR이 두 숫자 사이에 딱 사이에 걸쳐있어서, 택싱을 하는동안 무게가 조금이나마 줄 것 같아
129를 선택했는데.. FMC는 130을 선택하고 Assumed Temperature 보정에 따라 4를 더해줬습니다.
왼쪽의 셋팅은 일부러 기체를 텅텅 비운 상황입니다. Gross Weight가 161톤이며,
TO-2 출력으로 산정된 V speed는 122 / 122 / 135 노트입니다.
원래대로 160톤에 해당하는 값을 찾아보면 108 / 116 / 130 인데 속도가 많이 높아졌죠.
바로 160톤에 해당하는 TO-2 V1MCG가 122노트이기 때문입니다.
자연스럽게 VR은 V1보다 낮을 수 없으므로 함께 122노트까지 밀려올라가게 되었고,
Flaps 5의 TO-2 Minimum V2인 135에 의해 V2도 135가 되었습니다.
물론 일부러 만들어주지 않는 한 이런 경우는 그다지 자주 발생하지는 않습니다.
사실상 777로 두어시간 이내의 비행은 전부 TO-2에 60도를 사용하면 되겠습니다.
마지막으로 777에 어울릴만한 6시간 정도의 연료량을 채워서 김해공항으로 가보겠습니다.
RWY : RKPK 18L (8,999ft / 2,743m) ALT : 8ft
ZFW : 100% FUEL : 41% GW : 268.1톤 THR : ? TEMP : ?
그럼 먼저 TO, TO-1, TO-2 별로 어떤 Assumed Temperature가 나오는지 살펴보겠습니다.
TO-2 출력은 위에서 사용했던 표를, TO-1 출력은 아래의 표를 이용해서 기체 중량을 보정하겠습니다.
TO2는 310톤으로 보정한 뒤 계산한 결과 최저 온도보다 낮은 15도가 나옴으로써 의미를 상실했다고 볼 수 있습니다.
TO1은 290톤으로 보정, 42도의 온도가 산정되었습니다. 딱 적당한 출력 같네요. 일반 출력인 TO는 268.1톤 그대로 계산해서
51도가 나왔지만, 짧은 활주로의 거리를 감안할 때 TO1의 조건이 조금 더 안전해 보입니다.
상대적으로 777에게 짧은 활주로인만큼 이제서야 다소 계산다운 계산이 되는 것 같네요.
그럼 계속해서 V Speed를 또 구해보겠습니다.
현재 중량이 268.1톤이니까 이번에는 중앙보다 약간 낮은 값을 구해봐야겠군요!
우리가 찾은 Assumed Temperature는 42도입니다. V1 보정치에서 반올림을 할까 말까 살짝 고민이 됩니다.
V1 : 154 / VR : 158 / V2 : 164 → V1 : 156 / VR : 159 / V2 : 163
이번에는 꽤 크게 오차가 생겼네요. 하지만 모두 1노트 이내의 오차로, 비교적 잘 계산된 모습입니다.
V1MCG 제한에도 해당되지 않고, 그림은 없지만 135노트인 Minimum V2에도 걸리지 않습니다.
- 기타 프로그램
이상으로 제가 준비한 내용은 모두 마쳤습니다.
글을 적다보니 점점 내용도 길어지고 복잡해져서 글을 마무리하고 있는 지금도 걱정이 많이 됩니다.
직접 따라해볼 수 있는 내용으로 구상을 했었는데, 막상 글을 써내려가다보니 현실적으로 PMDG에서 제공하는 문서로는
글의 내용을 따라가기가 힘들어 어쩔 수 없이 다시 보여주기식 글이 되어버린 것 같습니다.
이 글의 제목처럼, 글을 읽으신 분들이 이륙 과정에서 입력하던 일련의 숫자들이 어떤 과정을 통해 얻어지는지 알게 되고,
그 과정에서 조금이나마 재미를 느끼고 몰랐던 점을 배우셨다면, 저도 보람을 느낄 수 있을 것 같습니다.
FCOM1의 자료로 Assumed Temperature를 구하는 방법은 제가 모르는 다른 방법이 있는건지 확신할 수가 없네요.
혹시라도 틀린 점이 있으면 고쳐질 수 있도록 지적 부탁드리고, 잘 이해가 되지 않거나 설명이 부족한 부분이 있다면
제가 아는 한도 내에서 최대한 댓글로 답변드리도록 하겠습니다.
이상으로 2부도 마치도록 하겠습니다.
이륙 성능을 계산할 수 있는 방법을 유용항 프로그램
- Utopia (http://simchecksoftware.com/forum/index.php?topic=107.0)
아마 2000년대경 상용기를 접해본 분들이라면 들어봤을지도 모르는 프로그램입니다.
항공기와 공항, 활주로를 선택한 후 [ Wx & Ac Data From FS ] 버튼을 누르면 플심 내의 정보가 입력되고, 마지막으로
[ Get Take off Performance Date ] 버튼만 눌러주면 이륙에 필요한 Derate와 플랩, Assumed Temp까지 알려줍니다.
단, 항공기의 정보가 오래된 것들이 다소 오차가 있고, 통상적인 플랩 각도를 벗어서까지 계산이 이루어지기 때문에
정확한 계산은 힘들고 단순 참고용으로 활용하기에 아주 좋은 프로그램입니다. FSX에서도 잘 동작합니다.
- B777 Derate Calculator (http://library.avsim.net/esearch.php?CatID=fsxutil&DLID=179410)
B777 Derate Calculator는 PMDG 777의 FCOM 내용만을 사용해서 제작된 엑셀 시트로, FCOM의 내용대로 플랩 15도에
대한 비교만 가능하지만 활주로 조건과 무게 및 Derate 정보를 입력하면 이륙이 가능한지 여부를 알려줍니다.
사실상 B777을 사용하는 입장에서는 가장 간단하게 이륙 가능 여부를 체크해볼 수 있는 시트입니다.
- Take Off & Landing Performance 737-800 CFM56-7B26 v1.13c
(http://forum.avsim.net/topic/357790-take-off-landing-performance-tool-sheet-b737-800-cfm56-7b26-v103/page-5)
737-800용으로 제작된 Dispatcher 시트로, FPPM에서 다루는 대부분의 내용을 적용해볼 수 있어 입력란이 조금 많다는 것을
제외하고는 꽤 유용한 자료입니다. Assumed Temperature는 OAT를 높여주는 식으로 찾아내면 됩니다.
끝
p.s. 737와 777용 FPPM은 구글신께..