비행기는 얼마나 빠를까요?

자동차는 바퀴를 굴리면서 속력을 체크 할 수 있습니다 .

그렇다면 비행기는 바퀴를 굴리는 것도 아닌데 어떻게 속력을 잴 수 있을까요?

 

피토관

비행기 속력 측정에는 여러가지 방법이 있습니다. 

 

첫번째로는 

 

비행기의 가장 앞에 수염처럼 앞으로 삐쭉 튀어 나온,

'피토관'이란 것으로 측정을 합니다. 

프랑스 과학자였떤 앙리 피토가 발명했기 때문에 

앙리 피토의 이름으로 붙여 졌는데요.

 

일단 원리는 

구부러지는 빨대에 물을 넣으면 

빨대 안에 물이 차겠죠. 

빨대를 앞으로 쭉 밀면 물 높이가 올라갑니다. 

빨대가 움직이는 속력이 빠를 수록 물 높이도 높아집니다. 

이것이 피토관의 원리입니다. 

물이 아닌 공기를 이용하는 것만 다른셈이죠.

 

비행기가 빨리 날 수록 피토관에 전해지는 압력이 강해지고 

그것을 측정한다는 이야기 입니다. 

 

하지만 이것은 공기의 흐름에 대한 속력을 측정하는것이어서 

정확한 측정법은 아닙니다 .

 

만약 시속 800km로 날고 있는데 

역풍으로 100km로 바람이 불어 온다면,

피토관은 공기의 흐름을 측정하는 것이니 800km로 측정되지만, 

땅에서 봤을때는 시속 700km로 나는 것처럼 보일것입니다.

 

그러니깐 피토관으로 측정된 수치는 실제 속력은 아닌것입니다. 

 

이럴때를 위해 위성항법장치인 'GPS'의 도움을 받습니다. 

 

위성이 비행기의 위치를 파악해서 속력을 계산해줍니다. 

그러니깐 피토관과 GPS를 적절히 사용해서 속력을 계산하는 것입니다. 

 

조종실의 PFD(Primary Flight Display/주계기판)에 표시되는 속도는 IAS(Indicated Air Speed)입니다. 

피토관이 인지한 공기의 속력을 컴퓨터가 받아 들인 후 데이터를 계산해서 PFD에 표시합니다.

 

반면 승객들이 탑승한 곳에서 표시되는 속력은 GIS(GPS Indicated Speed)입니다. 

GPS에서 측정한 비행기의 속력값이죠. 혹은 True Speed 라고도 합니다. 

진짜 속력을 말해주는 것이죠.

 

 

 

참고로 전투기는 관성항법장치까지 사용을 합니다. 

전투기는 때에 따라 수직상승이나 수직강하같은 급격한 비행을 

수시로 해야하는데 위성항법장치는 수평방향의 속력만을 

측정할 수 있기 때문에 

이럴 땐, 관성의 변화를 측정해 계산해서 속력을 알려준다고 합니다.

 

보통 민항기를 탑승할 때 비행기의 속도는 보통 1000km이하로 맞추어 집니다.

순항속도로 볼 수 있죠. 

이는 연료소모를 가장 경제적으로 해줄 수 있는 속도 이기도 합니다. 

 

하지만 전투기에는 마하라는 개념이 있습니다. 

오스트리아의 과학자 에른스트 마하가 초음속 연구에서 도입한 개념인데요.

보통의 공기에서 탄환, 비행기, 미사일 등 고속 미행체가 운동하면서 

고속기류가 흐를 경우 사용됩니다. 

 

음속을 기준으로 움직이는 물체의 속력을 결정하는 값으로,

마하 1이 음속을 기준으로 합니다. 이는 시속 약 1,200km에 해당하며,

마하 1보다 빠른 속도를 초음속이라 하고 1보다 작은 속도를 아음속이라 합니다. 

 

비행체가 공기중에 마하 1을 넘어 초음속으로 비행하면 비행체 주변에는 큰 충격파를

발생하면서 공기의 성질이 급변하는데 이 때 '소닉붐'이라는 현상이 생기기도 합니다 .

소닉붐

가장 마지막으로 비행기는 일반적으로 Knot의 단위를 사용합니다. 

1시간에 몇 해리를 갔느냐를 기준으로 하는 단위입니다.

1노트는 약 1.8km/h 의 속력을 가집니다. 

1해리는 1854km입니다.