기존 정규 항공모함에 착륙할 때 테일후크와 어레스팅와이어가 반드시 필요하고, 어레스팅와이어로 제동하는 탓에, 일반적인 착륙 방법인 플레어 ( 기수 더 들면서 뒷바퀴로 착지(터치다운)) 을 할 수 없다는 것이 공포 분위기를 자아내며, 잘 계산된 충돌이라고 말하기도 합니다.
착륙시 보통 일정한 속도로 고도를 낮춥니다. 대형 여객기에서는 분당 700~800 피트 정도이고, 기종에 따라 분당 500 피트를 택하기도 하는 모양이고요.
분당 800 피트 (800 feet/min) 는 초속 4 미터, 시속 14.6 km 에 해당합니다.
그렇게 빠르지는 않지만, 단단한 활주로에 부딪히면 많이 아프니까 댐퍼 (shock absorber, 쇼바) 와 타이어로 충격을 흡수합니다.
타이어가 활주로에 닿는 순간 기체와 활주로 사이 상대 속도는 착륙시 하강 속도이며,
댐퍼와 타이어가 완전히 눌린 순간은 상대 속도가 0 이 되며,
다시 살짝 튀어오르는 순간 속도가 살짝 반전되었다 다시 0 이 되고 점점 진폭이 급감해서 결국 상대 속도 0 으로 안정됩니다.
댐퍼/타이어가 눌리는 깊이를 이동거리(변위)
착륙시 하강 속도를 초기 속도로 놓으면
댐퍼/타이어에 걸린 평균 가속도를 구할 수 있고,
댐퍼/타이어로 흡수할 수 있는 평균 가속도와 착륙시 하강 속도를 써서 필요한 변위를 구할 수 있습니다.
위 그래프 아래 각 기종별 가속도 수치는 착륙 수직 가속도 피크 최대치이기 때문에,
평균 가속도로 쓰려면 절반으로 하는 것이 적절하다고 가정하면,
( 가속도와 변위는 반비례 )
위 그래프에서 나온 수치에 2 미터를 곱한 것이 적절 변위가 되겠고요.
어떤 이유로든 하강 속도가 너무 빠르다면 그만큼 변위량을 늘려주면 되지만 ( 변위량은 하강 속도의 제곱에 비례 ) 댐퍼 눌림 깊이는 한계가 있기 때문에 타이어가 닿는 곳에 추가 댐퍼를 놓고, 비상착륙의 경우라면 동체가 닿을 곳에도 완충 매트리스를 놓는 것이 좋겠고요.
수평 방향은 리니어 모터로 추종할 수 있기 때문에 문제가 안 됩니다. ( 비상착륙의 경우에도 )
지상 활주로에 착륙하든 항공모함에 테일후크/어레스팅와이어 안 쓰고 착륙하든
동일 기종인 경우 착륙시 하강 속도, 착륙시 수직 가속도, 댐퍼/타이어 변위량의 함수 관계는 동일합니다.
테일후크/어레스팅와이어를 안 쓴다면 전통적인 항공기 착륙법인 기수 더 들고 착지를 쓸 수 있습니다.
또한 기수는 나중에 속도가 내려가서 양력이 사라진 후에야 내려오게 됩니다. 이 때 앞바퀴에 가해지는 충격 역시 지상 활주로에 착륙할 때와 동일하고요.