T/O & L/D PERFORMANCE ( TORA & TODA & LDA & ASDA ) ( ASD & AGD & TOD )

띠디기 2022. 6. 13. 16:37

TAKE OFF PERFORMANCE

이륙 성능에 영향을 미치는 요소는 다음과 같다.

1. 항공기 무게 weight
2. 추력 thrust
3. 항공기 외장 configuration
4. 온도 oat
5. 기압고도 pressure altitude
6. 바람 wind
7. 활주로 경사 runway slope
8. 활주로 표면 runway surface

* take off distance는 항공기가 움직이기 시작한 지점 부터 단발항공기는 50ft agl , 쌍발 및 제트 항공기는 35ft agl 상공까지 도달하는 수평적 거리를 말한다.

ASD & AGD & TOD & LD ( ALD , RLD )

항공기가 실제로 필요한 거리를 말한다. 이 ASD & AGD & TOD 는 위에 말한 이륙 성능에 영향을 끼치는 요소들 때문에 매 비행마다 달라진다.
이 ASD & AGD & TOD의 수립 목적은 V1 결심속도에서 STOP & GO를 결정하였을 때 필요한 수평적 거리를 제공함으로써 안전 마진을 조종사에게 부여한다.
알다시피 V1속도 이전 EMERGENCY 상황엔 STOP하여야 하고 , V1속도 이후엔 이륙을 강행하여야 하기 때문에 V1속도에서의 결정에 관해 거리 정보를 제공함으로써 안전 마진을 제공하는것이다.
이 ASD & AGD & TOD는 활주로 유효거리인 ( TORA , TODA , ASDA ) 거리 이내의 값이어야 한다.
종류는 다음과 같다.

1. ASD
ASD는 aceelerate stop distance의 약자로 , 항공기가 V1 속도에서 critical eng failure 상황시 이륙을 포기하고 정지하기까지의 필요한 거리이다.
*정지할때 aerodynamic brake는 고려하지 않는다. only foot brake만을 고려한다. wet runway 에서는 reverse thrust와 foot brake를 고려한다.

2. AGD
AGD는 accelerate go distance의 약자로 , 항공기가 V1 속도에서 critical eng failure 상황시 이륙을 결정하고 35ft agl 에서 v2속도에 도달하기 위해 필요한 수평적 거리이다.

3. TOD
TOD는 takeoff distance의 약자로 , 정상상황에서 활주로 상공 35ft agl까지 도달하는데 필요한 수평적 거리이다.

* 위 사진을 참조하여 balanced field length 란 ASD 와 AGD 거리가 같을 때를 의미한다. 이 때의 V1 속도를 balanced V1이라고 한다.

4. LD ( landing distance )
- 비행 중 QRH를 통해 산출된 착륙 거리
* RLD ( required landing distance )
- 비행 계획 수립 디스패치 단계에서 사용되는 ALD의 계수를 곱한 착륙거리
* ALD ( actual landing distance )
- 실제 착륙 거리로 , 런웨이 50ft agl 부터 정지하기까지의 실제 거리

RUNWAY DECLARED DISTANCE

각각의 공항은 runway declared distance ( 활주로 유효거리 ) 를 공표한다. 여러 조건에 따라 항공기의 이착륙 거리는 달라지므로 조종사는 항공기의 이착륙 거리가 활주로 유효거리 내에서 가능한지 판단하여야 한다.
공항의 차트를 통해 알아볼 수 있다.

활주로 유효거리( runway declared distance )의 종류는 4가지로 다음과 같다.

1.TORA ( 유효 이륙 활주거리 )
TORA는 take off run available의 약자로 , displaced threshold가 있으면 , displaced threshold 부터 활주로 끝까지의 거리이다.
displaced threshold 부터 활주로 종단까지의 거리를 TORA라고 한다.

2.TODA ( 유효 이륙거리 )
TODA는 take off distance available의 약자로 , TORA 에 stop way( 정지로 ) , clear way( 개방구역 )의 구간을 더한 거리이다.
displaced threshold 부터 런웨이 종단을 지나 stop way 를 지나 clearway 에서 단발 35ft , 쌍발 & 제트 50ft , wet runway 경우 15ft 상공에 도달하는데 까지의 수평 거리를 TODA라고 한다.
RUNWAY + STOPWAY + CLEARWAY

*TOD ( take off distance ) 는 TODA를 초과해선 안된다.

3.ASDA ( 가속정지 가용거리 )
ASDA는 accelerate stop distance available의 약자로 , 항공기가 이륙을 포기하는 경우를 가정하여 항공기를 정지시키는데 적합한 거리이다. TORA 에stop way ( 정지로 ) 를 더한 거리이다.
displaced threshold 부터 활주로 종단을 넘어 stop way까지의 거리를 ASDA라고 한다.
RUNWAY + STOPWAY

4.LDA ( 착륙가능거리 )
LDA는 landing distance available의 약자로 , 항공기가 착륙하여 정지하는데 필요한 거리.
활주로 시단부터 종단까지의 거리를 LDA라고 한다.
RUNWAY

CLEAR WAY ( 개방구역 ) & STOP WAY ( 정지로 ) 는 다음과 같다.

stop way는 활주로 중심선 연장에 있는 포장된 면이다. 이 stop way는 항공기가 이륙을 포기하고 정지할 때 구조적 손상을 주지 않도록 활주로 종단 다음에 설정한 구역이다. STOP WAY는 yellow CHEVRON 화살표 모양으로 되어 있으며 , BLAST PAD라고도 한다. TAKE OFF상황에서는 사용할 수 없다. 랜딩 후 decelleration에서 사용가능 하다.
displaced threshold는 white 화살표로 되어 있으며 , displaced threshold는 takeoff시 사용가능 하다.
즉, yellow blast pad 혹은 stopway는 take off 시 사용 불가 , white displaced threshold는 take off 시 사용가능하다.
clear way는 활주로 끝부분에 이어져 있는 장애물이 없는 평탄한 구역으로. 최소 활주로 중심선에서 좌우 75m 총 150m ( 500ft )의 폭을 가져야하며 , climb gradient 1.25% 표면안에 장애물이 없어야 한다. TODA에 사용되고 , V2 속도에 도달할 때의 수평거리이며 , 이 수평거리는 TORA의 절반을 넘으면 안된다.

속도&무게&바람&고도&경사에 따른 TOD 거리

1000FT DENSITY ALTITUDE 증가시 이륙거리
1. 왕복엔진 3.5% 2. HIGH THRUST 터빈 7% 3. LOW THRUST 터빈 10%

이륙무게 10% 증가시

1. LOW THRUST 35%-30% 이륙거리 증가

2. HIGH THRUST 21% 이륙거리 증가

이륙요구속도 1% 증가 , 이륙요구거리 2% 증가
랜딩무게 20% 증가 , 랜딩 속도 10% 증가 , 랜딩거리 20% 증가
랜딩무게 20% 증가, 랜딩속도 10% , 랜딩거리 20% 증가.
즉 랜딩속도 10% 초과시 , 랜딩거리 20% 증가

UPSLOPE RUNWAY는 ACCELERATION을 지연시켜 LONGER GROUND ROLL이 필요하다.
REQUIRED TAKE OFF SPEED 가 1% 증가하면 TAKE OFF DISTANCE는 2% 증가한다.

예를 들어 , TAKE OFF SPEED가 100KT 일때 TAKE OFF DISTANCE가 3000FT 이라면 ,
TAKE OFF SPEED가 101KT 일때 TAKE OFF DIDSTANCE는 3060FT가 필요해진다.

HEAD WIND는 lift off 에 필요한 ground speed를 줄인다. 이에 따라 필요한 활주로 길이도 짧아진다.

TAKE OFF DISTANCE는 단발항공기는 50FT , 쌍발 & 제트항공기는 35FT 상공에 도달하는 지점까지의 거리이다. wet runway일 경우 15ft 상공이다.

V1 속도는 항공기 무게가 증가함에 따라 줄어든다. 증가된 무게 때문에 deceleration & stop에 요구되는 시간이 늘어나기 때문이다.

HIGH ELEVATION AIRPORT 에서는 더 높은 TAS가 필요하다. 공기의 밀도가 줄어듦에 따라 증가된 TAS가 항공기 performance에 필요한 동일한 IAS가 된다. rule of thumb 으로 TAS는 1000FT MSL 고도 증가 당 IAS + 2%이다. 즉 10,000FT MSL에 위치한 공항에서 TAS 120KT가 IAS 100KT이다.

premature rotaion can increase takeoff distance. attempting to force the aircraft into the air before it has sufficient airspeed to fly may result in the aircraft settling back to the runway

rotation speed 이전에 rotation을 하면 항공기가 뜨기에 충분한 속도가 되지 않아 다시 runway 에 settle back 하여 take off distance가 증가한다.

LANDING PERFORMANCE

이상적인 랜딩단계는 다음과 같다.

1. on glide path로 DH까지 하강
2. DH에서 runway environment 혹은 ALSF 가 IN SIGHT되어 CONTINUE APPROACH
3. 100FT AGL에서 ALSF인 경우 red terminating bar 혹은 side row bar 육안 식별이 되야 100FT AGL이하로 하강
4. runway threshold를 지날 때 50ft TDZE ( 하지만 gs anttena 로 고도측정 혹은 radio altimeter 로 고도측정 혹은 일반 altimeter로 고도측정 에 따라서 실제 높이는 달라질 수 있다. )
5. touchdown zone marking( thousand foot marker ) 에 touch down
6. aerodynamic brake 및 foot brake를 사용하여 taxing속도 까지 감속 .

위와 같은 단계가 이상적인 랜딩 phase 이다.
* 착륙시에 LDA ( landing distance available ) 이내에 착륙하여야 한다.
* 공항고도가 상승되어 공기의 밀도가 낮아도 감속( deceleration )에는 영향이 없다. 하지만 동일한 퍼포먼스를 내기위해 같은 IAS값을 가져야 하며 이에 따라 TAS가 증가하여 landing distance는 증가한다.

landing speed는 일반적으로 항공기 stall speed의 몇 % 혹은 minimum control speed의 몇 % 이다.
wet & slippery runway 인 경우 115% dry runway landing distance 가 요구된다.
aerodynamic brake는 landing roll 초기단계( 60%-70% )에서 유효하다.

touch down speed의 60%-70%까지 deceleration하는데 적용된다. 즉 touch down 후 touch down speed의 60%까지는 aerodynamic brake를 사용하고 , 그 이후 foot brake를 사용한다. aerodynamic brake는 spoiler , reverse thrust , elevator , flap 등으로 운용될 수 있다.

같은 접근속도를 전제 조건으로 , 일반적인 3도 glide path에서 1도의 glide path 변화당 500ft의 landing distance가 증감된다. 1도의 pitch 변화가 아닌 1도의 glide path 변화량임을 유의한다.
Above glide path는 착륙거리가 감소
Below glide path는 착륙거리가 증가

Vref 속도에서 10kt의 초과속도는 touch down 까지 2,500ft가 더 필요하고 , 300ft의 landing roll 이 증가된다. 총 2,800ft의 추가 거리가 필요하다
20kt의 초과 속도는 5000ft , 600ft의 증가량을 가져온다. 총 5,600ft의 추가 거리가 필요하다.

바람의 영향도 landing distance에 영향을 끼친다. 다음과 같다.

landing speed의 10% headwind 는 19%의 landing distance를 감소시킨다.
landing speed의 10% tailwind 는 21%의 landing distance를 증가시킨다.

항공기 무게는 landing distance에 큰 영향을 끼친다. ( 착륙 무게 10% 증가시 , 속도 5% 증가 , 랜딩거리 10% 증가 )

예를 들어 landing weight가 21% 증가하면 , landing speed는 10% 증가한다.
예를 들어 landing weight가 10% 증가하면 , landing speed는 5%증가 , landing distance는 10% 증가한다.
즉, landing weight와 landing distance는 증가량에 비례하며 , landing weight와 landing speed는 증가량에 0.5배 씩 증가한다. landing weight & landing distance & landing speed의 상관관계를 유념하자.

고도가 가장 landing distance에 영향을 끼친다.
threshold 50ft가 정상 접근. threshold 100ft로 지나가면 랜딩거리 1000ft 증가한다.
항공기가 threshold를 지날 떄 50ft above TDZE이여야 한다. 만약 100FT TDZE으로 threshold를 지나간다면 1000ft landing distance가 더 필요해진다. threshold에서 50ft를 기준점으로 50ft 고도당 1000ft landing distance가 증가한다.

ABOVE GLIDE PATH 인 경우 랜딩거리 짧아진다 . BELOW GLIDE PATH의 경우 랜딩거리 길어진다.
ON GLIDE PATH에서 1도 차이 당 500FT의 착륙거리 증감이 있다.

ruwway slope는 1% 경사당 5% 착륙거리의 경감이 있다.

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