임무중량(mission weight)에 관한 얘기 및 기타 사항...
날틀 | 2008-10-30 00:44:20
조회 3203 | 추천 10 | 다운로드 0
coin님의 댓글을 읽어보니 임무중량과 최대이륙중량의 차이가 없으면 비행성능에 문제가 있다는 식으로
판단을 하시는 것 같은데, 이러한 것으로 그 항공기의 비행성능(?)을 판단하는 것은 사실과는 다른 결과에
다다를수 있으니 조심하셔야 합니다.
먼저 임무중량의 의미에 대해서 살펴봅시다.
임무 중량, mission weight은 typical mission weight, mission take-off weight 혹은
(typical) mission gross weight이라고도 하는 등 상당히 다양하게 표기가 되나 그것이 내포하고 있는
의미는 동일하다고 보면 됩니다.
이제 예를 들어 의미를 살펴봅시다. 항공기의 ROC에 어떤 중요한 임무가 명시되어 있고, 이 임무수행 시
이륙중량이 중요하다고 판단이 됐을 때 제작사에서 표기를 하는데 모든 항공기 제작사가 다 이 룰을 따르는
것은 아닙니다. UH-60A/L의 제작사인 Sikorsky에서는 표기를 하지만 Westland나 Agusta 혹은
Eurocopter등에서는 이러한 표기를 거의 안 하는 것으로 보입니다. 결국 이는 제작사의 마음이라는 것이지요.
그럼 Sikorsky에서 mission weight을 표기하는 이유를 굳이 들자면 이 항공기 개발 시에 가장 중요한 임무로
(승무원3명과) 11명의 완전 무장한 분대병력을 전장에서 이동하는 것이 요구되었기 때문일 겁니다.
그럼 UH-60A의 mission weight을 한번 쪼개봅시다.
(1) Empty weight : 11,284파운드
(2) 탑승원 weight : 1인당 235파운드로 가정 -> 235X14 = 3,290파운드
(3) Fuel weight : 360 US gallon -> 360X6.69 = 2,408파운드
(4) Total weight = 11,284 + 3,290 + 2,408 = 16,982파운드가 됩니다.
Empty weight이 operating empty weight인지 아님 basic empty weight인지 구분이 되어 있지 않아
승무원을 제외한 operating empty weight으로 가정을 하였고, 자체 무장이나 옵션장비들을 고려를
하지 않았지만, 회사 카탈로그에서는 mission weight를 16,994파운드라고 표기를 하니 가정을 포함한
계산이 그다지 틀린 것 같지는 않습니다.
그럼 이번엔 Eurocopter의 AS532AL의 weight을 한번 쪼개봅시다.
(1) Empty weight : 10,160파운드(Engine oil & unusable fuel포함)
(2) Operating empty weight : 18 crashworthy seat (322파운드) + 7.62mm 기관총 installation(163파운드)
+ 기타 옵션장비 약 400파운드를 포함하여 11,045파운드
(3) 탑승원 weight : 1인당 235파운드로 가정 -> 235X14 = 3,290파운드 (UH-60A와 동일 조건 가정)
(4) Fuel weight : 360 US gallon -> 360X6.69 = 2,408파운드
(최대 520 US gallon이나 UH-60A와 동일 조건 가정)
(5) Total weight = 11,045 + 3,290 + 2,408 = 16,743파운드가 됩니다.
최대한 유사한 조건을 적용하니까 UH-60A와 매우 비슷한 이륙중량이 나왔습니다.
만약 Eurocopter에서 어떤 전형적인 mission을 위와 같이 정했다면, 두 헬기의 mission weight은 매우
유사하게 표기가 되었을 겁니다.
이런 것을 살펴 보면 단지 회사가 제공하는 mission weight이라는 숫자가 없다고 이것을 어떤 성능지표의
기준으로 삼거나 mission weight과 max. take-off weight의 차이가 크다고 그 차이만큼 세금을 낭비하는 것
아니냐는 이상한 오해를 하면 안 된다는 것을 알 수 있습니다.
그럼 헬기성능들을 비교하기 위해선…
역시 제일 좋은 것은 해당 헬기의 flight manual을 가지고 같은 조건으로 비교한다 이죠.
이것이 없으면 회사에서 제공하는 카탈로그에 있는 정보를 이용합니다. Sikorsky 회사 사이트에서 다운받을
수 있는 자료들은 중량에 대한 break down이 잘 되어 있지 않아 상세 비교 시에는 좀 곤란할 것으로
보이지만, Eurocopter의 자료는 이 항목이 잘 구분이 되어 있습니다.
혹은 이러이러한 헬기의 중량, 사이즈, 엔진 출력 등이 설계 트렌드에 벗어나지는 않았는지 대략적으로
살펴보기 위해선, 다음과 같은 파라메터를 확인해 보시면 됩니다.
(1) Disc loading (DL) : take-off weight / rotor area 비율로써 lb/ft^2로 표기됩니다.
(2) Power loading (PL) : take-off weight( = required thrust) / engine hp -> lb/hp로 표기하죠.
위의 두 관계는 반비례관계에 있는데, DL이 커지면 PL은 작아지죠.
그러므로 DL이 작은 rotor는 요구되는 단위 추력당 마력이 작아지게 되며 더 좋은 효율을 가지게 됩니다.
간단히 위의 얘기를 정리하자면, rotor면적이 크면 (hovering시에 헬기의 중량과 동일한) 추력을 만들기 위해
적은 마력과 연료가 필요하게 된다는 것이죠. 이러한 이유로 인하여 헬기보다 (rotor면적이 상대적으로 작은)
V-22같은 tilt rotor가 필요마력이 더 필요하게 되는 겁니다.
그럼, 마지막으로 몇 가지 헬기의 DL과 PL을 살펴보겠습니다. 엔진마력은 가능하면 이륙시
기준(take-off rating)으로, 중량은 max. internal load 기준으로 하겠습니다.
EC155B1 – Rotor area : 1,342.1ft^2, Max. Take-off weight : 10,846lbs, Engine (Arriel 2C2) : 935hp
DL : 8.08 lb/ft^2, PL : 5.8 lb/hp
AB139 – Rotor area : 1,610ft^2, Max. Take-off weight : 13,227lbs, Engine (PT6C-67C) : 1,679hp
DL : 8.22 lb/ft^2, PL : 3.94 lb/hp
UH-60A – Rotor area : 2,262ft^2, Max. Take-off weight : 20,250lbs, Engine (T700-GE700) : 1,560hp
DL : 8.95 lb/ft^2, PL : 6.49 lb/hp
UH-60L – Rotor area : 2,262ft^2, Max. Take-off weight : 22,000lbs, Engine (T700-GE701C) : 1,940hp
DL : 9.73 lb/ft^2, PL : 5.67 lb/hp
AS-532AL - Rotor area : 2057.4ft^2, Max. Take-off weight : 19,840lbs, Engine (Makila 1A1) : 1,819hp
DL : 9.64 lb/ft^2, PL : 5.45 lb/hp
EC725 - Rotor area : 2218.7ft^2, Max. Take-off weight : 24,250lbs, Engine (Makila 2A) : 2,100hp
DL : 10.93 lb/ft^2, PL : 5.78 lb/hp
H-92 - Rotor area : 2,492.4ft^2, Max. Take-off weight : 28,650lbs, Engine (CT7-8) : 2,400hp
DL : 11.49 lb/ft^2, PL : 5.97 lb/hp
EH101utility- Rotor area : 2922.5ft^2, Max. Take-off weight : 32,187lbs, Engine (RTM322) : 2,270hp
DL : 11.01 lb/ft^2, PL : 4.73 lb/hp
V-22- Rotor area : 2268ft^2, Max. Take-off weight : 52,600lbs, Engine (AE1107C) : 6,150hp
DL : 23.19 lb/ft^2, PL : 4.28 lb/hp
Mi-26 - Rotor area : 8656.8ft^2, Max. Take-off weight : 123,450lbs, Engine (D-136) : 11,399hp
DL : 14.26 lb/ft^2, PL : 5.41 lb/hp
판단을 하시는 것 같은데, 이러한 것으로 그 항공기의 비행성능(?)을 판단하는 것은 사실과는 다른 결과에
다다를수 있으니 조심하셔야 합니다.
먼저 임무중량의 의미에 대해서 살펴봅시다.
임무 중량, mission weight은 typical mission weight, mission take-off weight 혹은
(typical) mission gross weight이라고도 하는 등 상당히 다양하게 표기가 되나 그것이 내포하고 있는
의미는 동일하다고 보면 됩니다.
이제 예를 들어 의미를 살펴봅시다. 항공기의 ROC에 어떤 중요한 임무가 명시되어 있고, 이 임무수행 시
이륙중량이 중요하다고 판단이 됐을 때 제작사에서 표기를 하는데 모든 항공기 제작사가 다 이 룰을 따르는
것은 아닙니다. UH-60A/L의 제작사인 Sikorsky에서는 표기를 하지만 Westland나 Agusta 혹은
Eurocopter등에서는 이러한 표기를 거의 안 하는 것으로 보입니다. 결국 이는 제작사의 마음이라는 것이지요.
그럼 Sikorsky에서 mission weight을 표기하는 이유를 굳이 들자면 이 항공기 개발 시에 가장 중요한 임무로
(승무원3명과) 11명의 완전 무장한 분대병력을 전장에서 이동하는 것이 요구되었기 때문일 겁니다.
그럼 UH-60A의 mission weight을 한번 쪼개봅시다.
(1) Empty weight : 11,284파운드
(2) 탑승원 weight : 1인당 235파운드로 가정 -> 235X14 = 3,290파운드
(3) Fuel weight : 360 US gallon -> 360X6.69 = 2,408파운드
(4) Total weight = 11,284 + 3,290 + 2,408 = 16,982파운드가 됩니다.
Empty weight이 operating empty weight인지 아님 basic empty weight인지 구분이 되어 있지 않아
승무원을 제외한 operating empty weight으로 가정을 하였고, 자체 무장이나 옵션장비들을 고려를
하지 않았지만, 회사 카탈로그에서는 mission weight를 16,994파운드라고 표기를 하니 가정을 포함한
계산이 그다지 틀린 것 같지는 않습니다.
그럼 이번엔 Eurocopter의 AS532AL의 weight을 한번 쪼개봅시다.
(1) Empty weight : 10,160파운드(Engine oil & unusable fuel포함)
(2) Operating empty weight : 18 crashworthy seat (322파운드) + 7.62mm 기관총 installation(163파운드)
+ 기타 옵션장비 약 400파운드를 포함하여 11,045파운드
(3) 탑승원 weight : 1인당 235파운드로 가정 -> 235X14 = 3,290파운드 (UH-60A와 동일 조건 가정)
(4) Fuel weight : 360 US gallon -> 360X6.69 = 2,408파운드
(최대 520 US gallon이나 UH-60A와 동일 조건 가정)
(5) Total weight = 11,045 + 3,290 + 2,408 = 16,743파운드가 됩니다.
최대한 유사한 조건을 적용하니까 UH-60A와 매우 비슷한 이륙중량이 나왔습니다.
만약 Eurocopter에서 어떤 전형적인 mission을 위와 같이 정했다면, 두 헬기의 mission weight은 매우
유사하게 표기가 되었을 겁니다.
이런 것을 살펴 보면 단지 회사가 제공하는 mission weight이라는 숫자가 없다고 이것을 어떤 성능지표의
기준으로 삼거나 mission weight과 max. take-off weight의 차이가 크다고 그 차이만큼 세금을 낭비하는 것
아니냐는 이상한 오해를 하면 안 된다는 것을 알 수 있습니다.
그럼 헬기성능들을 비교하기 위해선…
역시 제일 좋은 것은 해당 헬기의 flight manual을 가지고 같은 조건으로 비교한다 이죠.
이것이 없으면 회사에서 제공하는 카탈로그에 있는 정보를 이용합니다. Sikorsky 회사 사이트에서 다운받을
수 있는 자료들은 중량에 대한 break down이 잘 되어 있지 않아 상세 비교 시에는 좀 곤란할 것으로
보이지만, Eurocopter의 자료는 이 항목이 잘 구분이 되어 있습니다.
혹은 이러이러한 헬기의 중량, 사이즈, 엔진 출력 등이 설계 트렌드에 벗어나지는 않았는지 대략적으로
살펴보기 위해선, 다음과 같은 파라메터를 확인해 보시면 됩니다.
(1) Disc loading (DL) : take-off weight / rotor area 비율로써 lb/ft^2로 표기됩니다.
(2) Power loading (PL) : take-off weight( = required thrust) / engine hp -> lb/hp로 표기하죠.
위의 두 관계는 반비례관계에 있는데, DL이 커지면 PL은 작아지죠.
그러므로 DL이 작은 rotor는 요구되는 단위 추력당 마력이 작아지게 되며 더 좋은 효율을 가지게 됩니다.
간단히 위의 얘기를 정리하자면, rotor면적이 크면 (hovering시에 헬기의 중량과 동일한) 추력을 만들기 위해
적은 마력과 연료가 필요하게 된다는 것이죠. 이러한 이유로 인하여 헬기보다 (rotor면적이 상대적으로 작은)
V-22같은 tilt rotor가 필요마력이 더 필요하게 되는 겁니다.
그럼, 마지막으로 몇 가지 헬기의 DL과 PL을 살펴보겠습니다. 엔진마력은 가능하면 이륙시
기준(take-off rating)으로, 중량은 max. internal load 기준으로 하겠습니다.
EC155B1 – Rotor area : 1,342.1ft^2, Max. Take-off weight : 10,846lbs, Engine (Arriel 2C2) : 935hp
DL : 8.08 lb/ft^2, PL : 5.8 lb/hp
AB139 – Rotor area : 1,610ft^2, Max. Take-off weight : 13,227lbs, Engine (PT6C-67C) : 1,679hp
DL : 8.22 lb/ft^2, PL : 3.94 lb/hp
UH-60A – Rotor area : 2,262ft^2, Max. Take-off weight : 20,250lbs, Engine (T700-GE700) : 1,560hp
DL : 8.95 lb/ft^2, PL : 6.49 lb/hp
UH-60L – Rotor area : 2,262ft^2, Max. Take-off weight : 22,000lbs, Engine (T700-GE701C) : 1,940hp
DL : 9.73 lb/ft^2, PL : 5.67 lb/hp
AS-532AL - Rotor area : 2057.4ft^2, Max. Take-off weight : 19,840lbs, Engine (Makila 1A1) : 1,819hp
DL : 9.64 lb/ft^2, PL : 5.45 lb/hp
EC725 - Rotor area : 2218.7ft^2, Max. Take-off weight : 24,250lbs, Engine (Makila 2A) : 2,100hp
DL : 10.93 lb/ft^2, PL : 5.78 lb/hp
H-92 - Rotor area : 2,492.4ft^2, Max. Take-off weight : 28,650lbs, Engine (CT7-8) : 2,400hp
DL : 11.49 lb/ft^2, PL : 5.97 lb/hp
EH101utility- Rotor area : 2922.5ft^2, Max. Take-off weight : 32,187lbs, Engine (RTM322) : 2,270hp
DL : 11.01 lb/ft^2, PL : 4.73 lb/hp
V-22- Rotor area : 2268ft^2, Max. Take-off weight : 52,600lbs, Engine (AE1107C) : 6,150hp
DL : 23.19 lb/ft^2, PL : 4.28 lb/hp
Mi-26 - Rotor area : 8656.8ft^2, Max. Take-off weight : 123,450lbs, Engine (D-136) : 11,399hp
DL : 14.26 lb/ft^2, PL : 5.41 lb/hp
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댓글 [22]
날틀 | 2008-10-31 | 추천 0
날틀 | 2008-10-30 | 추천 0
月賢 | 2008-10-30 | 추천 0
http://cafefiles.naver.net/data36/2008/10/22/295/ssah64d_gold829921.jpg
저도 이그림을 다른 사이트에서 봤었는데 찾다보니 네이버에서 다시 발견했는데요. 보시다시피 무장량에 따른 항속거리나 작전반경 속도에서 큰 차이를 내지 않고 있습니다. 코브라라면 충분히 인정할 수 있지만 아파치는 사정이 다릅니다.
(네이버 밀군까페에서 그림발췌)
chonhyu | 2008-10-30 | 추천 0
chonhyu | 2008-10-30 | 추천 0
chonhyu | 2008-10-30 | 추천 0
chonhyu | 2008-10-30 | 추천 0
chonhyu | 2008-10-30 | 추천 0
chonhyu | 2008-10-30 | 추천 0
날틀 | 2008-10-30 | 추천 0
날틀 | 2008-10-30 | 추천 0
고만고만 | 2008-10-30 | 추천 0
날틀 | 2008-10-30 | 추천 0
UH-60A는 소위 임무중량 16,994파운드일때 hover ceiling OGE가 9,650ft입니다.
제가 답도 다 알켜드렸네요...
날틀 | 2008-10-30 | 추천 0
날틀 | 2008-10-30 | 추천 0
날틀 | 2008-10-30 | 추천 0
maxi(김민석) | 2008-10-30 | 추천 0
날틀 | 2008-10-30 | 추천 0
날틀 | 2008-10-30 | 추천 0
날틀 | 2008-10-30 | 추천 0
LustyMech | 2008-10-30 | 추천 0
maxi(김민석) | 2008-10-30 | 추천 0