027 - 고도4 - 밀도고도(Density Altitude)

고도의 종류 중 밀도고도(Density Altitude)는 '항공기 성능상의 고도'로 이해하는 것이 가장 직관적입니다.
앞서 엔진 출력과의 상관관계를 살펴보았듯이, 공기 밀도는 엔진 출력 한계인 TGT(엔진재질의 한계) 및 Ng(압축기 실속)에 직접적인 영향을 미칩니다.
특히 밀도고도가 높아지면 이륙 활주 거리가 길어지고 상승률이 저하되므로, 여름철 고고도 공항이나 산악 지형 비행 시 반드시 사전에 산출해야 하는 필수 요소입니다.
이러한 공기역학적 특성은 두엔진 고장(Dual Engine Failure) 시 수행하는 자동활공(Autorotation) 효율에도 결정적인 차이를 만듭니다.

 1. Auto RPM 점검의 목적과 절차
시험비행 절차 중 Auto RPM 점검은 비행 중 엔진 고장 시 안전한 자동활공을 보장하기 위해, 메인 로터 블레이드의 피치(Pitch) 설정값이 적절한지 검증하는 과정입니다.
* 절차: Collective Full Down 조작 시점부터 약 1,000ft를 강하하며, 설계된 예상 RPM이 지시되는지 확인합니다.
* 조종사 요구 능력: 시험비행 조종사는 무동력 RPM 초과 금지 영역(Maximum Transient/Continuous)을 침범할 것으로 예상되는 경우, 밀도고도와 항공기 중량(GW)을 고려하여 예상 RPM이 임계치 내로 산출될 수 있는 최적의 비행 환경을 계산하고 선정할 수 있어야 합니다.

2. 밀도고도(Density Altitude) 산출 방법
정확한 시험비행 데이터를 얻기 위해 밀도고도를 산출하는 단계는 다음과 같습니다.
   가. 밀도고도(Density Altitude) 산출 공식 : 가장 널리 사용되는 수치 계산법은 기압고도에 기온 차이(ISA Deviation)를 적용하는 방식
         - 표준 기온(ISA Temp) 계산 : ISA Temp = 15도씨 - (2x현재 고도 / 1,000)
         - 산출 공식: OAT: 현재 외부 기온(Outside Air Temperature)
                  120: 기온 1도씨 변화 시 밀도고도가 약 120ft 변한다는 상수
         - 밀도고도 최종계산 : 기압고도에 온도 편차를 적용하여 최종 성능 고도를 산출
              • 공식: DA = PA + (120 x ISA Deviation)

예를들어 기압고도 3000피트에 온도가 15도라면
표준기온 = 15-(2x3000/1000) = 9
산출공식 대입 = 120x6 = +720
밀도고도 = 3000+720 = 3720피트

  나. Chart 및 E6B Computer(어플포함) 활용
실제 비행계획단계(Flight Planning)에서는 복잡한 계산식 대신 도표나 계산기를 주로 사용합니다.
    1) Koch Chart: 현재 기온과 공항의 기압고도를 선으로 연결하여 이륙 거리 증가분과 상승률 감소분을 한눈에 파악하는 도표

    2) 기압고도 / 밀도고도 도표

    3) E6B Flight Computer

    4) 어플

현재 흰수리에 탑재되어 있는 가민항전에서는 TRIP창에서 밀도고도를 바로 확인할 수 있기 때문에 이런 수고로움이 많이 없어진 상태이지만 수리온 항전을 사용하는 헬기를 비롯하여 밀도고도 계산이 필요한 많은 조종사들에게 도움이 되었으면 하는 바램으로 작성하였습니다.