Mass & Balance(M&B) Summary

 

모든 트레이닝을 영어로 이수하였으며, 외국에서의 면접에서 대답하기 위하여

개념을 정리하고 표현을 체크해 보기 위한 포스팅이므로 한국어 설명에서도 영어표현이 많이 포함되어 있습니다.

모든 내용은 EASA 기준 입니다. 스스로의 공부를 위한 포스팅이므로 잘못된 부분이 있다면 피드백 부탁드립니다.

 

 

 

왜 M&B가 중요한가?

Why is the Mass and Balance important?

 

중량과 무게중심 등에 따라 사용되는 연료량이 달라질 뿐 아니라 Performance와 Stability에 영향을 주게 되어 안전성에 영향을 미친다.

항공법에 따라 정해진 규정이 있으므로, 각종 최대 중량등을 조금만 초과하더라도 면장이 의미 없어지는 상황이 발생할 수 있다.

 

Mass and Balance affects every aspect of flight, not only influencing the amount of fuel consumed but also the aircraft's performance and stability, both of which directly impact safety. Personally, it is extremely critical not to exceed various maximum mass and balance limits to ensure compliance with aviation regulations and maintain your license safe.

 

 

 

 

Mass&Balance의 limitation

Limitation in the Mass&Balance

 

크게 2가지로 분류된다.

Mass Limitation 과 CG Position Limitation

Mass Limitation에는 Structure limit, Performance limit이 있다.

 

나중에 Cargo에서는 Running Load와 Area Load에 의해 중량등이 제한된다.

 

Mass and Balance limitations are broadly classified into two main categories

: CG ( Balance) Position Limitation and Mass Limitation.

Under Mass Limitation, there are two subcategories: Structure Limitation and Performance Limitation.

In the cargo section, limitations on mass are influenced by Running Load and Area Load.

 

 

 

 

Overlading의 영향

비행의 4가지 힘(Lift, weight, thrust, drag)는 기체에 Stress를 유도하며 이 Stress는 급격한 범주의 온도에 노출시키게 한다.

이는 영구적 손상뿐 아니라 Structure를 완전히 망가뜨리는 Fatigue을 발생시킨다.

 

또한 Weight의 증가는 Performance에 부정적인 영향을 미치고 wing root stress 증가, Manoeuvrability 감소로 이어진다.

 

 

 

- Performance가 떨어진다는것은

• T/O 거리 증가 (V1, Vr, V2 증가/ Climb gradient, rate of climb, ceiling height 감소)
• Rate of descent 증가
• Stall speed 증가, Maximum speed 감소
• Safety margins 감소, low & high speed buffet 감소
• Drag 증가, Fuel consumption 감소
• Range & Endurance 감소

 

DLL(Design Limit Load) : 일반적인 운행에서 반복적으로 작용하더라도 Fatigue가 쌓이지 않는 최대 하중

DUL(Design Ultimate Load) : Emergengy 랜딩이나 유난히 강한 Gust 상황에서 부서짐 없이 견딜 수 있는 최소 하중

 

보통 안전상의 이유로 DUL은 DLL의 1.5에서 2배 가량으로 설정하며, DLL의 1.5배 가량의 하중을 적어도 3초 이상 고장없이 견딜 수 있어야 한다. DUL 초과시 Damage 혹은 Collapse까지 일어날 수 있다.

DUL은 적어도 이 기체는 이 정도는 견딘다라는 의미이므로 Maximum이 아닌 Minimum load인 것이다.

 

 

 

 

The four forces of lift, weight, thrust and drag induce stess to the airflame and expose to the extream range of temperature, which generates fatigue that means not only permenent loss but eventually collapse.

 

In addition, the increasing in weight leads to the negative effect on its performance and increase stress of wing root and decrease manoeuvrability.

 

DLL(Design Limit Load) : the maximum load that can be applied repeatly in the normal operation without extra fatigue

DUL(Design Ultimate Load): The minimum load that structure must obsorb in an emergency without collapsing at least 3 seconds. Normally, it is set from 1.5 to 2 times of DLL for the safety margines.

 

 

CG Position limit 과 effect

우선 CG, Center of Gravity에 대해 알아보자.

한국어로는 무게중심이라 할 수 있다.

모든 무게의 중심이므로 해당 부분을 손가락으로 들 수 있다면 중심을 잡을 수 있는 부분이다.

또한 비행기의 3가지 축의 중심이며 CG가 flight path를 따라 가므로 Control에 큰 영향을 끼친다.

 

비행기에는 적절한 Stability와 Control을 위하 CG limitation이 존재한다.

보통 여객기의 경우 날개는 강력한 Lift에 의하여 위로 힘을 받게 되고 꼬리날개의 경우 negative lift를 생성하여 아래로 내리게 된다.

그러므로 머리가 무겁다는 것, CG가 앞쪽에 있다는 것은 안정적이고, manoeuvrability 가 떨어지는 것을 의미한다.

꼬리가 무겁다는 것, CG가 뒷쪽에 있다는 것은 매우 Control이 민감하고 Stability가 떨어지는 것을 의미한다.

 

 

 

CG 이동 - 증감량, 이동

*추후 이미지 삽입

 

 

 

 

Definition

대표사진 삭제

하트 표시는 DLL의 기준이며, Structure limit들이다.

- BEM(Basic Empty Mass)

최소 연료만 가진 상태로 비행기가 배달 왔을 때 상상하면 쉽게 이해할 수 있다.

mass of the aeroplane plus unusable fluids, fire extinguishers, emergency oxygen equipment, supplementary electronics etc

 

- DOM(Dry Operating Mass)

BEM에서 기본적인 승객맞이 준비 상태를 생각하면 된다.

Crew, Operation Mass(Crew bags, 물, 식음료 등)가 추가된 무게

 

OM(Operating Mass) = DOM + Take-off Fuel

ZFM(Zero fuel Mass) = DOM + Traffic Load

Useful Load = Take-off Fuel + Traffic Load

TOM(Take Off Mass) = Dom + Useful Load

TM(Traffic Load)

LM(Landing Mass)

 

Ramp Fuel = Ramp에서 연료를 주입한 량, Take-off Fuel + Taxi Fuel

Take-off Fuel = Take-off시에 가진 연료 량

Start & Taxi Fuel = 엔진 스타트와 Taxi에 사용되는 연료량

Trip Fuel = 다른 공항으로 가는데 필요한 연료 량

 

Datum = 임시적 기준, 보통 기체 매뉴얼에 지정되어 있다.

Arm = Datum에서의 거리

Moment = 무게 X Arm

MAC(Mean Aerodynamic Chord) = 날개의 리딩 부분을 기준으로 CG의 위치, 백분률로 표시함

*추후 이미지 삽입

 

 

 

 

단위 변환

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