MAXIMUM( BEST ) RANGE ( LRC MRC COST INDEX ECON SPEED )

MAXIMUM( BEST ) RANGE 

• 모든 비행단계에서 항공기는 다양한 바람을 조우한다. 바람의 방향에 따라 AIRSPEED를 조절해 MAXIMUM RANGE를 추구할 수 있다.
• MAXIMUM RANGE를 위한 바람에 따른 고려사항은 다음과 같다.

1. head wind 를 경험할 때 airspeed를 증가시켜야 한다. headwind에 노출되는 시간을 최대한 줄여야 한다.

2. tail wind를 경험할 때 airspeed를 감소시켜야 한다. tailwind에 노출되는 시간을 최대한 늘려야 한다.

 

• MAXIMUM RANGE를 유지하려면 제트 항공기의 연료가 소모되면서 무게가 감소할 때  airspeed 는 감소해야하고 , ALTITUDE는 증가 하여야 MAXIMUM RANGE가 유지 된다. 
• MAXIMUM RANGE의 속도는 MAXIMUM ENDURANCE 속도보다 항상 약간 높다. 즉 L/D MAX 보다 높은 속도에서 BEST RANGE를 가진다. RANGE는 거리의 개념이고 , ENDURANCE는 시간의 개념이다 .

* maximum endurance( 최대 체공시간 )은 fuel flow가 가장 최소일때의 속도 , 즉 minimum power일 때 의 속도이다.

* maximum range ( 최대 순항거리 )는  specific range 가 최대일 때 속도 , specific range란 단위연료무게당 이동거리가 최대일 때의  속도이다.

 

 

• 제트 항공기의 MAXIMUM RANGE에서 가장 중요한 요소는 altitude 이다. 그 이유는 다음과 같다.

1. TAS / 고도가 증가함에 따라 TAS가 증가한다. 즉 동일 thrust에서 고도가 높다면 TAS는 증가하므로 고도가 중요한 요소

2. AIR TEMPERATURE / 고도가 증가함에 따라 온도가 낮아진다. 낮아진 온도는 연료효율을 증가시킨다.

3. RPM / 고도가 증가하면 RPM이 증가한다. 공기밀도가 낮아 engine rpm이 증가하고 , 증가된 engine rpm이 연료효율을 증가시킨다.

*예를 들어 40,000FT MSL에서의 제트 항공기 RANGE는 0 MSL 에서보다 150% 증가한다.

 

 

 

MRC LRC ECO

 

• MRC( maximum range cruise) 

MRC는 항공기의 최대 운항거리가 되는 속도로 운항하는 방법을 말한다. 즉 L/D MAX 의 속도에서 항공기는 MRC의 속도값을 얻게 된다. MRC 운항으로 단위연료당 최대의 운항거리를 얻을 수 있다. 

이상적인 운항 방법이다.

 

• LRC( long range cruise ) 

LRC는 long range cruise의 약자로 , 실제적으로 항공기에 적용 가능한 연비주행 방법이다. 

MRC 의 속도보다 약간 빠른 속도이며 , MRC보다 1%의 연료효율을 줄이고 , 3~5% 더 빠르게 비행가능하다.

 

* COST INDEX

cost index란  연료비용 ÷ 항공기 운용을 위한 총 비용 x 100 의 값으로 , 경제적인 운항을 위한 지표로 사용된다.

항공기 운용에 들어가는 비용이란 인건비 , 항공기 리스비 , 정비 , 수리 , 등 이 있다.

항공기 유류비는 바뀌기 때문에 유류비가 비쌀 때 , 혹은 유류비가 저렴할 때 를 고려하고 항공기 운영시간 및 운영 총비용 등을 고려하여  경제적으로 운항 할 수 있는 속도를 수립한다.

즉, cost index 값이 클수록 연료를 많이 소모하는 비행을 한다. but 운영비용을 최소화 한다.

연료 비용이 싸질 수록 ci 값을 크게 운항한다.

 

*ECON SPEED 

economy speed는 최저 경제 속도로써 , CI를 바탕으로 결정된 가장 경제적인 운항속도이다. FMS를 통해 산출 가능하다. 가장 최소의 비용이 소모되는 속도이다.

 

 

 

CRUISE CONTROL

 

• cruise control 이란 항공기가 비행 전체 기간에 걸쳐 recommended long range cruise condition( LRC )에서 비행하는 기술을 말한다.
• cruise control이 필요한 이유는 다음과 같다.

1. LRC을 위한 airspeed , altitude , power setting이 달라지게 된다. 달라지는 이유는 항공기 무게가 운항함에 따라 줄어들기 때문이다.

 

• 제트 항공기와 프로펠러 항공기의 criuse control 하는 방법은 다르다. 제트 항공기의 range는 고도에 가장 큰 영향을 받기 때문이다.
• 일반적으로 maximum range cruise 의 99%를 유지하는 방법으로 cruise control을 수행한다. 최대거리는 1% 줄어들지만 속도는 3~5% 증가하기 때문에 이점이 많다.
• 동 고도에서 cruise하면 , 항공기 무게의 감소로 인해 LRC를 위해 속도의 감소 , thrust의 감소가 필요하다.
• 제트항공기에서 고도가 중요한 이유는 다음과 같다.

1. 고도의 증가는 V/Tr & TAS 를 증가시킨다. V/Tr이란 velocity / thrust required의 비율을 말한다. V/Tr이 증가하면 동일한 thrust에서 더 높은 velocity를 얻을 수 있다.

2. 고도의 증가는 연료효율을 좋게 한다. 대류권에서는 고도가 증가함에 따라 온도가 내려가고 , 낮은 온도는 높은 밀도의 공기를 항공기에 제공한다.

3. 고도의 증가는 RPM을 증가시킨다. RPM의 증가는 연료효율을 가져온다. 

 

*항공기 무게에 따른 변화는 다음과 같다. 결론은 항공기 무게가 감소함에 따라 MAXIMUM RANGE( 최대 항속거리 )를 얻기 위해 속도와 엔진출력을 감소시켜야 한다는 것 .

1) GA 항공기 무게 10% 증가하면 , specific range는 9% 감소 , maximum range를 위한 속도는 5% maximum range를 위한 파워는 15% 증가한다.

2) JET 항공기 무게 10% 증가하면 , specific range는 5% 감소 , maximum range를 위한 속도는 5% , maximum range를 위한 파워는 10% 증가한다. 

 

대류권계면에서의 연료효율

 

1. 대류권계면까지는 고도가 상승함에 따라 공기 밀도가 낮아 TAS가 증가해 연료효율이 좋아진다. 

2. 대류권계면부터 약간 위의 고도까지는 온도가 일정하므로 공기 밀도변화가 없어 연료소모량의 변화가 없다.

3. 대류권계면의 꽤 위의 고도부터는 연료소모량이 증가 , 즉 연료효율이 나빠진다.

4. 성층권에서의 비행은 공기의 밀도가 희박하므로 , combustion chamber pressure가 낮아 연료효율이 많이 나빠진다.