대기속도(Airspeed)
설명
비행기가 공중을 비행하는 실제 체감 속도를 의미하는 것으로 비행거리에 관계없이 비행기 주변을 스쳐 지나가는 공기의 속도로 피토튜브를 통해 측정된 속도를 말한다. 이 속도는 비행기의 양력, 실속 등의 계산을 위해 필수적인 데이터다. 이와 관련되는 개념으로 지면속도(Ground)가 있다. 극단적인 예를 들어 시속 200킬로미터 맞바람을 맞아가며 시속 200킬로미터 속도로 비행하면 이 비행기의 대기속도는 시속 200킬로미터지만 지상에서 보면 비행기는 날고는 있지만 앞으로 전진하지 않게 된다. 즉 지면속도는 0킬로미터가 된다.
대기속도(Airspeed) 구분
지시대기속도(IAS), 보정대기속도(CAS), 등가대기속도(EAS), 진대기속도(TAS)등으로 구분된다.
지시대기속도(IAS: Indicated Airspeed)
가장 일반적으로 피토 정압식 속도계의 눈금을 읽어낸 속도로 피토튜브 설치 위치오차, 계기오차 및 기체 자세의 변화에 의해 생기는 속도 오차는 수정되지 않은 값이다. 이 속도는 공기와 공기 밀도의 변화에 변하지 않는다. 지시속도는 항공기의 성능을 결정하는 기본 단위로 사용되고, 일반의 비행 조작에 이착륙 속도, 최대속도, 상승속도, 순항속도, 실속속도가 지시속도를 기준으로 표시되어 이용된다. 이 속도는 항공기에 설치된 대기속도계의 지시를 그대로 나타낸 대기속도로 오차를 수정하기 전의 속도이므로 항법이나 기체구조의 강도계산 등에는 사용하지 않는다.
보정대기속도(CAS: Calibrated Airspeed)
지시대기속도(IAS)의 대기속도 계통의 오차(플랩이나 랜딩기어의 올리고 내림, 중량에 의한 기체의 자세 등의 설치 위치 오차, 계기오차)를 보정한 속도이지만 오차를 완벽하게 수정한 값은 아니다. 다만 기술적으로 최대한 수정한 값으로 순항속도에서 오차값이 최소화가 되어 정확한 속도값이 된다. 이 속도는 주로 성능표시에 사용되어 비행 규정(airplne flight manual)에 있어서 최소속도의 규정(이륙 및 착륙 속도)에 이용 된다.
등가대기속도(EAS: Equivalent Airspeed)
등가대기속도(EAS)는 보정대기속도(CAS)에 비행하고 있는 위치의 고도, 비행 속도에 대한 공기의 단열 압축성 흐름을 해면상 표준상태의 속도에 환산하여 수정한 수정 속도이다.
비행기의 비행고도와 속도가 낮을 경우는 압축성의 영향은 무시할 수 있지만, 고도 2만ft이상, 지시대기속도 180knot이상의 속도에서는 항공기 전면의 공기는 압축되는 현상이 발생하게 된다. 이 압축성공기는 비정상적으로 높은 지시대기속도를 나타내게 되므로 등가대기속도는 보정대기속도 보다 낮게 된다. 이와 같은 압축성 공기에 의한 오차는 기체 구조의 강도에 영향을 주므로 항공기 조종사에게 가장 중요하며 비행 컴퓨터에 의해 자동적으로 수정되게 되어 보정대기속도(CAS)=등가대기속도(EAS)가 된다.
또 해면상 표준대기상태에서는 CAS=EAS=TAS가 된다. 이 속도에 동압이 관련되므로 설계나 기체구조의 강도계산에 이용되는 설계 대기속도이다.
진대기속도(TAS: True Airspeed)
진대기속도는 항공기가 공기 속을 지나가는 실제속도이다.
공기의 밀도에 따라 달라지는 계기지시속도(IAS)를 보정한 것이 진대기속도(TAS)이며 대기의 압력, 기온의 변화에 따라 보정대기속도(CAS)에 공기밀도비의 수정한 속도다. 대기와의 상대속도로 특정고도에서의 공기밀도비의 역수인 제곱근(n√a)을 곱하여 공기밀도에 대한 오차를 수정한 등가 대기속도(EAS)로 해면상에서의 공기 밀도비가 1.0이므로 진대기속도가 등가 대기속도(EAS)이다. 운항컴퓨터와 같은 장비를 이용하지 않으면 운항 중 조종사가 직접 계산할 수 있는 속도는 아니다.
저속기로 압축성의 영향이 무시할 수 있을 경우, CAS(보정대기속도)에 공기밀도비의 수정을 더해서 얻을 수 있다. 이 속도는 고도, 기온변화에 따라 변하기 때문에 항공기의 항법에 활용된다.
지면속도는 이전에는 도플러 레이더에 의해 알 수 있었지만, 현재는 관성항법장치(INS)에 의해 매우 정확한 지면속도를 얻을 수 있다.
관련 용어
각주