[비행이론] 항공기 중량(Aircrft Weight) - AGTOW(MZFW, MTOW, MLDW, Runway Limited Take-Off Weight) 1장

오늘은 항공기 중량에 대해서, AGTOW(Allowable Gross Take Off Weight)에 대해서 알아보자.

 

항공기의 무게는 성능, 안전 및 효율성에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.

항공기의 중량은 구조적 중량, 연료 중량, 페이로드 중량 및 기타 변수에 의해 결정됩니다.

 

항공기의 구조적 중량에는 항공기에 영구적으로 설치된 기체, 엔진, 항공 전자 장비 및 기타 시스템의 중량이 포함됩니다. 연료 중량은 항공기가 작동하기 위해 운반하는 연료의 중량입니다. 페이로드 중량은 승객, 화물 및 항공기가 운반하는 기타 품목의 중량입니다.

항공기의 총 중량은 항공기의 이착륙 성능, 상승 성능, 순항 성능 및 범위에 영향을 미치기 때문에 중요합니다. 항공기가 너무 무거우면 안전하게 이착륙할 수 없거나 범위나 상승 성능이 저하될 수 있습니다. 따라서 항공기 설계자와 운용자는 항공기 중량을 신중하게 관리하는 것이 필수적입니다.

 

AGTOW는 Aircraft Gross Takeoff Weight의 약자로 항공기, 연료, 승객, 화물 및 기타 품목의 중량을 포함하여 이륙 시 항공기의 최대 중량입니다. AGTOW는 항공기 제조업체에서 지정하고 안전한 작동을 보장하기 위해 항공 당국에서 규제합니다.

 

AGTOW는 항공기가 운반할 수 있는 최대 중량을 결정하기 때문에 항공기 운영자에게 중요한 고려 사항입니다. AGTOW는 또한 항공기의 이착륙 성능, 상승 성능, 순항 성능 및 범위에 영향을 미칩니다. 따라서 항공기 운영자는 안전한 작동을 유지하기 위해 항공기에 과부하가 걸리지 않고 무게가 적절하게 분산되도록 해야 합니다.

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MTOW, MLDW, MZFW, RWY Limited TOW 에 대해서 자세히 알아보자.

1. MZFW(Maximum Zero Fuel Weight)
   항공기 제작사에서 정한 항공기에 연료를 보급하지 않은 상태에서 허용된 최대 중량입니다. 이 중량은 날개 구조적 강도를 초 과하지 않는 범위 내에서 결정된 중량으로, 제작사에서 시험을 통하여 얻은 수치이며, 연료가 빈 상태로 날개가 최대로 견딜 수 있는 하중을 말합니다.
2.  MTOW(Maximum Take-Off Weight)
   항공기 제작사에서 정한 항공기 이륙 시 허용되는 최대 중량입니다. 이 중량은 항공기가 Takeoff 할 당시에 1개의 Engine 에 문 제가 발생할 경우를 감안하여 정한 중량입니다.
3. MLDW(Maximum Landing Weight)
   항공기 제작사에서 정한 항공기 착륙 시 허용되는 최대 중량입니다. 이 중량은 항공기가 Landing 할 당시에 충격을 충분히 흡 수할 수 있는 범위 내에서 결정된 중량입니다.
4. Runway Limited Take-Off Weight
   AGTOW를 결정하기 위해서, 조종사가 해당 비행에 주어진 조건 별로 중량 제한 여부를 다시 산출해야 합니다. 이 산출의 시간 적 효율성 및 정확성을 높이기 위해서, 항공사에서는 Airport Analysis Chart를 통해 각 공항 활주로 별로 미리 계산된 Data를 조종사에게 제공하고 있습니다. 아래 Weight 값 중에 가장 적은 값을 Runway Limited Take•Off Weight(활주로 제한 이륙중량, 활주로 허용 이륙중량)로 정합니다.

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RWY Limited Take-Off Weight 산출하는 방법

1) Field Length Limited Weight
다음 세가지 활주로 길이 중에서 가장 긴 활주로 길이가 그날 이륙에 필요한 활주로 길이가 됩니다. 그리고 그 활주로 길이에 대한 요구 조건을 만족시키는 항공기 중량을 Field Length Limited Weight라고 합니다.

①Take-Off Distance: With all engines operating throughout takeoff, it is the distance from brake release to 35ft plus an additional 15%.
② Accelerate-Stop Distance(ASD) : The distance required for acceleration until an event occurs one second prior to V1, and to stop within the available stop distance.
③ Accelerate-Go Distance(AGD) : With the failure of one engine at the most critical point, the distance required for acceleration to reach 35ft the runway at the end of the available takeoff distance
*참고 :  Balanced Field Length: ASD = AGD

2) Obstacle Limited Weight
One Engine Inoperative Conditions의 경우, Net Flight Path가 Takeoff Flight Path 상의 장애물 위를 관련 법규에서 정한 상승 률을 만족하며 통과할 수 있는 최대중량을 말합니다.
* 참고 : Net Flicht Path 란 Gross(Actual) Fliaht Path에서 관련 법규에서 정한 Gradient10. 8% for 2 EGN, 1.0% for 4 EGN)을 감 한 경로를 말합니다.

 

3) V1(Vmcg) Limit Weight
V10 활주로 상태로 인해, 온도 및 기압고도에 따라 계산되는 Vmcg에 제한되어 V1=Vmcg가 되는 경우, Runway Length 별 로 Vmog Limit weight를 산정합니다.
Vmog Limit weight는 Slippery Runway인 경우에는 Braking Action 별로 계산 되고, slush/standing Water인 경우에는 Precipitation Depth 별로 계산됩니다.
Vmcg는 항공기 중량이 동일한 경우, 기압고도 및 외기온도가 낮을수록 커지고, 항공기 중량이 어느 값 이하일 때는 Vmcg가 일정해 집니다. 따라서 V10 Vmcg에 제한되는 경우에는 AGD에 비해 ASD가 길어지므로 Un-balanced Field Length 개념이 적 용됩니다.