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프로펠러비행기와 제트비행기 활주로 차이

2018.05.23 19:31Views 601Votes 2Comment 2

안녕하십니까, 수고 많으십니다.
뉴스를 보다 비행기에 대해 궁금함이 생겼는데 어디에 문의해 볼까 인터넷을 검색하다 이런 사이트가 있어서 글 남겨 봅니다.
사이트 안내를 찾아보니 기관 운영자는 아닌거 같은데도 내용이 다른데서 쉽게 찾을 수 없는 내용들이 많더군요.
북한 풍계리 뉴스로 인해 중형(?) 프로펠러비행기를 보고 궁금함이 생긴겁니다.

Q. 양쪽 날개에 하나씩 엔진이 달려있는 쌍발 프로펠러비행기와 제트비행기가 동급 크기의 중형비행기일때, 이륙시 활주로 차이(길이, 노면 등)와 효율성 차이(운항 고도 포함)입니다.
인터넷을 찾아보니 제트비행기에 비해 프로펠러비행기 활주로가 짧아도 된다는데 이해가 안돼서 왜 그런지 쉬운 설명으로 알고 싶은데요. 
그냥 생각들기에는 제트엔진에 비해 힘이 약한 프로펠러가 더 긴 거리를 달려야 비행기를 뜨게할거 같은데 오히려 반대라니 기반 지식이 없어서 의아할 뿐입니다.
그리고 여기 사이트 내용에서 뜰 때와 내릴 때 활주로 길이 차이는 읽었는데, 프로펠러비행기와 제트비행기가 내릴때도 활주로 길이 차이도 많이 차이나는지 더불어 궁금합니다.

마지막으로 이런 궁금증에 문의를 이곳에 잘못한거면 어디 문의가 가능한 곳을 알려주실 수 있으면 부탁드립니다.

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  • 2018.5.24 00:10

    방문 감사합니다.

    말씀하신 프로펠러 엔진(터보프롭) 비행기와 제트 엔진(터보제트, 터보팬)을 장착한 비행기의 이륙 거리 차이에 대해 저도 궁금해서 알아보았습니다. (저도 업종에 종사하지만 기술적으로는 비전문가인지라 ^^;;)

    확인한 바에 따르면 제트엔진은 모든 속도 영역(저속이나 고속)에서 일정한 추력을 제공합니다. 하지만 반대로 프로펠러 추력은 저고도 낮은 속도에서 가장 큽니다.

    제트 비행기가 "빠른 속도"로 양력을 얻는다면 프로펠러 비행기는 속도보다는 말 그대로 "바람", "공기의 밀도" 등으로 얻는 양력이 상대적으로 크다고 할 수 있습니다.

    프로펠러 비행기는 이륙 시 날개, 플랩 위에 이미 프로펠러로 인해 상당부분의 양력을 얻은 상태에서 달리면서 속도로 인한 양력을 추가로 얻는 반면 제트 비행기는 말 그대로 순수하게 달려서 얻은 양력으로만 이륙해야 합니다. 다시 말해 프로펠러 비행기는 달리기 전부터 양력을 얻고 시작한다면 제트 비행기는 일단 달린 후에 양력을 얻는다는 것입니다.

    그 차이는 불과 수초에 불과하지만 활주 거리는 상당한 차이가 있게 됩니다.

    활주를 시작할 때는 프로펠러 비행기 속도가 빠를 수 있고 제트 엔진 비행기는 스타트가 상대적으로 느립니다. 일정 시간이 지나면 절대 속도는 제트 비행기가 빨라지겠지만 프로펠러 비행기는 이미 충분한 양력을 얻어 이륙한 다음이겠지요.

    프로펠러(터보프롭) 엔진이 느린 속도(시속 450마일 이하), 공기 밀도가 높은 저고도에서 많은 양력을 얻도록 설계되었기에 고고도로 비행하지 않는 이유이기도 합니다. 반면 제트 비행기는 공기 밀도가 낮아도 빠른 속도로 인해 양력을 얻을 수 있기 때문에 고고도로 비행하는 것이 더 효율적인 것이죠. (뭐 이 외에도 공기 밀도에 따른 항력 차이 등 여러가지 외부 요인이 있습니다만)

    제트 비행기가 더 긴 활주로를 요구하는 이유는 다른 데도 있습니다.

    일단 가속해서 이륙에 충분한 이륙 양력을 얻을 즈음 불가피하게 이륙중단(Rejected Take-off)을 해야 할 수 있습니다. 달리던 비행기를 멈춰 세울 만큼의 제동 거리가 필요합니다. 그래서 모든 비행기는 이 이륙 중단을 감안한 거리까지 활주거리로 요구하고 있으며, 제트 비행기는 이륙 속도가 고속이었던만큼 더 많은 제동거리를 요구받게 됩니다.

    하지만 프로펠러 비행기는 충분한 양력을 얻었지만 (제트 비행기보다는) 느린 속도이기 때문에 이륙 중단에 필요한 거리 역시 제트 비행기보다는 짧습니다. 따라서 요구되는 활주거리 역시 짧아지게 되는 것입니다.

    착륙 시 요구되는 제동거리보다 이륙 시 활주거리가 더 길기 때문에 보통은 제동거리로 인한 활주로 거리는 고려하지 않습니다만.. 최근 제트 엔진은 트러스트 리버서라는 일종의 역추진(실제로는 역추진은 아닙니다만) 보조 제동장치가 있기 때문에 실제 제동거리는 제트 비행기가 더 짧을 수도 있겠습니다.

     

    1. 프로펠러 비행기는 낮은 속도에서도 충분한 양력을 얻을 수 있다.
    2. 제트 비행기는 빠른 속도만큼 제동거리를 요구하기 때문에 긴 활주거리를 요구한다.

     

    정도로 요약할 수 있겠네요. ^^;;

    만족하실만한 답변이 되었는지 모르겠습니다.

     

  • (Nonmember)Author
    2018.5.25 14:07

    이렇게까지 답변 해주셔서 너무너무너무 감사드립니다.

    글을 보며 '아! 그렇구나 그랬구나 아!'하며 상상으로나마 활주로에서 나란히 두대의 비행기를 출발시켰습니다.

    이해하기 쉽게 써주신 글에 더하여 전문 단어는 친절히 링크까지 해주셔서 더 고맙다는 인사드립니다.

    비행기 탈때 이착륙시 날개의 뒷부분이 트랜스포머(or아이언맨)처럼 변하는걸 봤었는데 이제 조금더 이해를 폭을 넓히게 됐습니다.

    아직도 창밖 비행기 아래 구름평야를 본다면 그 위를 사뿐사뿐 통통튀며 걸어다닐거라 생각드는 만화 감성이 더 크긴 하지만요.

    이 사이트의 내용 중에 해발고도와 날씨에 따라서도 변하는 활주로 길이 차이도 잘 읽었습니다.

    다시한번 고마운 마음 전하며 감사한 인사드립니다.

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