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작성일 : 23-02-26 04:49
[기타] 무려 30 % 줄어든 KF-21 이륙활주거리
 글쓴이 : archwave
조회 : 7,485  

KF-21 이륙거리가 짧은 편인 것 같네요. (영상 포함) ( http://www.gasengi.com/main/board.php?bo_table=military&wr_id=707281 )
KF-21N 스펙 시사점 & 비교 & 운영 ( http://www.gasengi.com/main/board.php?bo_table=military&wr_id=723008 )

위 글 들에서 KF-21 의 이륙활주거리에 대해 말했었는데요.
KF-21 복좌기 동영상을 보니 이륙활주거리가 대폭 줄어든 것이 보였는데, 어쩌다보니 이제야 글 써봅니다.



KF-21 첫 시험비행때 보면 이륙활주시간이 17 초였는데,
복좌기 이륙활주시간은 여전히 애프터버너를 껐음에도 불구하고 12 초로 줄어들었습니다.
( 이륙활주거리가 12/17 로 단축. 즉 30 % 감소 )

KAI 에서 발표한 이륙속도 130 knot ( 240.76 km/h ) 와 12 초를 등가속도 운동 공식에 대입해보면
이륙활주거리는 401 미터가 나옵니다.
( 이륙속도가 더 낮다면 이륙활주거리가 350 미터 수준이었을 수도 있고요. )

이 정도면 이륙활주거리가 매우 짧은 그리펜 초기형 JAS 39C/D ( https://namu.wiki/w/JAS%2039%20%EA%B7%B8%EB%A6%AC%ED%8E%9C ) 와 맞먹는 정도입니다.
스웨덴은 러시아에 의해 모든 비행장이 파괴되었을 경우를 가정해서
700 미터 길이의 비포장 지방도로에서도 이착륙이 가능할 것을 목표로 했습니다.

국토면적이 한국의 4.5 배인 스웨덴도 이럴진대, 왜 사람들이 이착륙 활주거리에 관심이 적은지 모르겠군요.
( 30 % 나 줄어들었는데도 이걸 말하는 사람들이 안 보이더라고요. )

옛날에는 비상활주로로 쓰기 위해 중앙선 분리대도 없는 이상한 고속도로를 만들었는데,
언제였나 하여튼 남북화해무드 생겼을 때쯤인가 그 때 분리대 설치하더라고요.
공군도 그냥 공군기지 요새화(?) 정도로 만족하는 듯하고요.

참고로 [ 이륙활주거리 = 0.5 * 이륙속도 * 이륙활주시간 ] 입니다.
F=ma 관점으로 보면 이륙활주거리는 엔진 추력에 반비례하고요.

첫 시험비행때는 엔진 추력을 다 내지 않은 것으로 추정할 수도 있고,
복좌기의 이륙 순간을 보면 기수를 좀 더 쳐들어서 받음각을 더 높이고 있습니다.
양쪽 요인이 모두 작용했을 것으로 보이고, 어쩌면 앞으로 더 줄일 여지도 있어 보입니다.

물론 외부 무장을 전부 달아서 최대이륙중량일 경우 이륙속도, 이륙활주거리가 모두 늘어나지만,
애프터버너를 켰을 경우 추력이 69 % 늘어나니 이륙활주거리도 41 % 줄어서 중량 증가로 늘어난 것을 모두 상쇄하고도 남습니다.
즉 이륙활주거리가 더 줄면 줄었지, 늘어나지 않습니다.

https://i.imgur.com/uKcuT3k.jpg



위 사진은 이륙할 때 애프터버너를 켜고 받음각도 극단적으로 높인 사례입니다.
애프터버너를 켰을 때 불완전연소로 인해 화염이 붉은 색을 띄고 매연도 심한 것을 볼 수 있고요.

착륙할 때도 활주거리를 줄이기 위해 받음각을 극단적으로 높여서 동체/날개 전체를 에어브레이크로 쓰기도 하죠.
델타익의 경우 착지후에 받음각을 높여도 꼬리날개 같은 것이 땅에 닿지 않으니 안전하게 이 기법을 쓸 수 있습니다만,
KF-21 등 꼬리날개가 있는 기종들은 공중에 뜬 상태에서 속도/양력을 줄이는 와중에
받음각을 극단적으로 높이려면 고도의 비행제어시스템이 필요합니다.
[ KF-21 비행제어시스템 개발 현황에 대해 ( http://www.gasengi.com/main/board.php?bo_table=military&wr_id=715262 ) ]

에어쇼에서 초저공 코브라기동하는 것보다는 쉽겠습니다만..

어쨌든 이륙활주거리 단축 환영 메모를 남기려고 글 써봤습니다.
출처 : 해외 네티즌 반응 - 가생이닷컴https://www.gasengi.com


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노세노세 23-02-26 10:50
   
저건 속도가 낮아서 엔진으로 흡입되는 공기의 양이 적어서 저러 는 거 같은데 아닌가요?
     
archwave 23-02-26 14:51
   
이륙 순간 받음감 키우면서 속도가 낮아지는 순간이 있지만 그 속도조차 활주로 끄트머리 이전에 활주하던 속도에 비해 높습니다. 공기의 양이 적어서 그렇다면 (애프터버너를 안 써도) 활주하는 내내 엄청난 매연을 뿌리겠죠.
럽코리아 23-02-26 13:46
   
이점은 이미 인지하고 있었습니다.  애프터 버너없이도  활주거리가 눈에 띄게 짧은점에 대해서...

지금 추정은 추중비가 생각보다 좋게 나오고 익면하중이 낮아서 짧은시간 가속과 양력을 얻는다는 것을 의미합니다.

지금은  장담할수 없으나 현재중량에서의 KF-21의  기동성능은 기대이상일것으로 생각됩니다.  물론 철저한 FBW에 대한 검증이  있어야 하겠지만요.
zaku 23-02-26 19:33
   
같이 414엔진 2개 쓰는 F18EF 와 차이가 얼마나 날지 기대됨
태지2 23-02-26 21:38
   
"이륙활주거리 = 0.5 * 이륙속도 * 이륙활주시간"
--> 0.5라는 숫자는 어떤 근거인가요?

"애프터버너를 켰을 경우 추력이 69 % 늘어나니 이륙활주거리도 41 % 줄어서 중량 증가로 늘어난 것을 모두 상쇄하고도 남습니다."
--> 애프터버너를 켰을 경우 추력이 69 % 늘어남에 따라 이륙활주거리도 41 % 줄어들 것이란 근거는 어디에 있나요? 제 생각엔 착각하시는 것 같네요.
     
archwave 23-02-26 21:50
   
등가속도 운동의 경우
V (속도=이륙속도) = a (가속도) * t (시간=이륙활주시간)
L (이동거리=이륙활주거리) = 0.5 * a * t^2
V = a * t 이므로 L = 0.5 * V * t 가 됨.

F = m a 는 수식 전개하기 더 복잡한데 마침 누가 해놓은 것이 있네요.
http://www.ezformula.net/esne/aboard/m_Fcontents_viewer.php?fcode=1112146&bgrcode=1011&mgrcode=1047&fupman=%BE%EE%C2%BC%B4%D9

위에 보면 L = (1/2)*(V^2 / (g*F/W))
여기서 W 는 무게를 뉴턴단위로 바꾼 것, F 는 추력을 뉴턴단위로 바꾼 것. g 는 중력가속도 9.80665 m/sec^2
L (이륙활주거리) 는 W (기체 무게) 에 비례하고 F (추력) 에 반비례함.
다만 L = (1/2)*(V^2 / (g*F/W)) 이 공식은 무중력,진공 상태에서만 딱 맞아떨어진다는 것 주의.
즉 실제로는 이륙활주거리가 더 커야 하고, L 과 W, F 사이 관계만 참고할 것.

공식들이 다 맞는지는 엑셀로 여러가지 값 넣어서 확인했으니 의심할 필요없음.
실제로 공식을 써보고 싶다면 단위를 주의해서 적용할 것.

이상 기초 강의 끝.
     
archwave 23-02-26 21:51
   
평소 님께서 하시는거 보면 이것도 태클할 것 같으니 미리 보충.

위 글 표에 써놓은 추력은 F414 스펙에도 나온 것이고, 애프터버너를 켜면 69 % 추력 증가는 내 생각이 아니라 메이커의 발표 사항.
     
archwave 23-02-26 21:58
   
아 0.5 라는 숫자의 근거를 물어본거네요. 빼먹을뻔했다.

V = a * t 를 적분하는 것은 t 를 적분하는겁니다.
t 를 적분하면 0.5 * t * t 가 되죠.

속도를 적분하면 이동거리가 된다는 것은 설명이 필요없겠죠.

0.5 라는 숫자는 일차함수 적분했을 때 기본으로 나오는 숫자.
cjongk 23-02-26 22:08
   
산수도 수학도 의미없는 공식이고
이륙 거리가 얼마인지는 오피셜이 나와야 아는거지.
동영상 보고 통밥 잡는게 아닙니다.
무의미한 가정을 하고, 또 무의미한 계산을 하죠.
그래서 결론도 이상하고요.
     
archwave 23-02-27 18:10
   
이륙활주시간이 30 % 나 짧아진 것은 동영상으로도 확인되는 것이고,
그만큼 이륙활주거리도 짧아졌겠지요.

첫시험비행때 이륙활주거리도 300 미터밖에 안 되는거 같다고 하는 사람도 있었을 정도로 짧았으니,
이륙활주거리 401 미터 나올거라는 것이 그리 이상할 일도 아닐겁니다.
새끼사자 23-03-02 16:05
   
고속도로 중앙 분리대는 임시 공항으로 사용될 구간들은 이동형으로 설치되어 있어요.