이륙안전속도 (Takeoff Safety Speed (V2))

항공우주공학·항공운항학
한 줄 정의: 엔진 하나가 고장난 상태에서도 안전한 상승 성능을 확보할 수 있는 최소 속도.

쉽게 풀면

엔진 하나가 고장나도 안전하게 계속 올라갈 수 있는 최소 속도이다. 자전거를 두 다리로 타다가 한쪽 다리에 힘이 빠져도 넘어지지 않고 계속 나아갈 수 있는 최소한의 속도를 정해둔 것과 비슷하다.

왜 중요한가

엔진 하나가 고장난 상태에서도 안전한 상승 성능을 확보하는 최소 속도인 V2는, 항공기 성능 인증과 이륙 성능 계산의 핵심 기준 속도로 다뤄집니다. V2를 유지하는 구간에서는 상승각도와 장애물 회피 여유가 동시에 확보되어야 하므로, 인증 과정에서 요구되는 최소 상승기울기 기준의 근거가 되는 속도입니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

V2 속도 유지 여부가 엔진고장 시 상승률에 미치는 영향을 시뮬레이션으로 검증하였다.

비정상 이륙상황에서의 성능 여유를 다룬 연구에서 사용된 사례이다.

쌍발기 이륙 시 V2 속도 여유가 상승각도에 미치는 영향을 성능 계산으로 검증하였다.

V2 속도에 여유가 있을 때 상승 각도가 어떻게 달라지는지 계산으로 검증한 연구에서 사용된 사례이다.

조금 더 깊게 보면

V2는 항공기 중량, 활주로 조건, 기상에 따라 매 비행마다 다르게 산정되므로, 특정 비행의 V2 값을 다른 조건의 비행에 그대로 적용할 수 없습니다. V2는 실속에 가까운 속도가 아니라 일정한 안전 여유를 둔 값으로, 미국 FAR 25.107 기준 기준실속속도(VSR)의 1.13배 이상이자 최소조종속도(VMC)의 1.1배 이상이 되도록 규정됩니다. V2는 한 엔진이 고장 난 상태에서 이륙표면으로부터 35피트 높이에 도달할 때 확보해야 하는 속도이며, 착륙장치를 올린 2단계 상승에서 쌍발기는 최소 2.4%, 3발기는 2.7%, 4발기는 3.0%의 상승기울기를 내야 합니다. 모든 엔진이 작동할 때는 V2보다 10노트 정도 빠른 속도로 상승하는 것이 흔합니다. 성능 계산에서 V1, VR, V2는 이륙중량, 활주로 길이, 기온, 기압고도, 바람에 따라 함께 산출되어 조종사가 이륙 전 교차 확인합니다.

주의할 점

V2는 단발 엔진 고장을 가정한 최소 안전속도로, 정상 이륙 시 속도와는 다르다. V2는 엔진 고장 상황을 가정한 최소 안전속도이므로, 그보다 크게 낮은 속도로 상승하면 실속 여유와 방향 조종 여유가 모두 줄어든다. 반대로 지나치게 빠른 속도로 상승하면 상승기울기가 줄어 장애물 여유가 부족해질 수 있다. 따라서 조종사는 엔진 고장 시 V2에서 V2+10노트 범위를 유지하도록 훈련받는다.

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