단거리 이착륙기(STOL)는 짧은 활주 거리로 이착륙이 가능하도록 설계된 항공기를 의미한다. 이러한 항공기는 부시 비행기, 드 해빌랜드 캐나다 대시 7과 같은 기종을 포함하며, 활주 거리와 장애물 통과 능력에 따라 성능이 결정된다. STOL 항공기는 날개 설계, 플랩, 슬롯, 슬랫 등의 장치를 통해 양력을 늘리고 항력을 조절하며, 다양한 지형에서도 이착륙이 가능하도록 스키, 툰드라 타이어, 부유물 등을 사용할 수 있다. STOL 성능 향상을 위한 키트가 제공되며, STOLport와 CESTOL(순항 효율 단거리 이착륙기)과 같은 개념도 존재한다. STOL의 정의는 기관에 따라 다르지만, 일반적으로 특정 거리 내에서 이착륙 및 장애물 통과가 가능한 항공기를 의미한다.
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단거리 이착륙기
단거리 이착륙기 (STOL)
약어
STOL (Short Takeoff and Landing)
유형
항공기 종류
특징
짧은 활주로에서 이륙 및 착륙 가능
기술적 특징
주요 기술
고양력 장치 (플랩, 슬랫) 강력한 엔진 정밀한 조종 시스템
설계 고려 사항
낮은 실속 속도 높은 추력/중량비 효과적인 제동 장치
활용 분야
군사적 활용
전술 수송 보급 지원 특수 작전
민간적 활용
오지 수송 산악 지역 운항 소규모 공항 운영
예시
대표적인 기종
드 하빌랜드 캐나다 DHC-4 카리부 드 하빌랜드 캐나다 DHC-6 트윈오터 필라투스 PC-6 포터 Fieseler Fi 156 슈토르히
추가 정보
관련 용어
V/STOL (수직/단거리 이착륙) 활주로 항공 교통 관제
2. 설계 고려 사항
필리핀 공군의 GAF 노마드
고정익 항공기 중 STOL 항공기는 부시 비행기인 경우가 많지만, 드 해빌랜드 캐나다 대시 7처럼 정비된 활주로에서 사용하도록 설계된 경우도 있다. STOL 항공기는 테일드래거 방식이 많지만, PAC P-750 XSTOL, 퀘스트 코디악, 드 해빌랜드 캐나다 DHC-6 트윈 오터, 피터슨 260SE와 같이 예외적인 경우도 있다. 자이로플레인도 STOL 성능을 갖추고 있어 이륙 시 짧은 활주로가 필요하지만, 착륙 시에는 활주 거리가 거의 0에 가깝다.
대부분의 STOL 항공기는 공항 내외에서 착륙할 수 있다. 일반적인 공항 외 착륙 구역으로는 눈이나 얼음(스키 사용), 들판이나 자갈 강둑(주로 특수 저압 툰드라 타이어 사용), 물(부유물 사용) 등이 있다. 이러한 착륙 구역은 매우 짧고, 키 큰 나무나 언덕 등의 장애물이 있는 경우가 많다.
2. 1. 활주 거리와 장애물 통과 능력
STOL 성능은 이륙 및 착륙에 필요한 활주 거리와 장애물 통과 능력으로 결정된다.[1] 이륙할 때는 출력/중량비가 크고 항력이 낮으면 항공기가 가속하는데 도움이 된다. 착륙 거리는 강력한 브레이크, 낮은 착륙 속도, 추력 반전 장치, 스포일러를 통해 짧아진다.[1]
짧은 활주 거리뿐만 아니라 언덕 같은 장애물을 넘는 능력도 중요하다. 이륙할 때 출력/중량비가 크고 항력이 낮으면 높은 상승률을 만들어 장애물 통과를 돕는다. 착륙할 때는 항력이 높으면 항공기가 가파르게 내려올 수 있다. 항력은 플랩과 전방 슬립을 써서 높일 수 있다.
2. 2. 날개 설계
STOL 항공기는 일반적으로 무게에 비해 큰 날개를 가지며, 이 날개에는 플랩, 슬롯, 슬랫, 와류 발생기와 같은 공기역학 장치들이 사용된다.[2] 이러한 장치들은 이륙시 필요한 거리를 줄이기 위해 사용되는데, 대부분의 설계 노력은 최소 비행 속도(실속 속도)를 줄이는 데 집중된다.[1]
이륙을 위해서는 큰 출력/중량비와 낮은 항력이 항공기의 가속을 돕는다.[1] 반면, 착륙 거리는 강력한 브레이크, 낮은 착륙 속도, 추력 반전 장치 또는 스포일러를 통해 최소화된다.[1]
이러한 설계를 통해 STOL 항공기는 탁월한 단거리 이착륙 성능을 가지게 되지만, 최대 속도는 감소하게 된다. 그러나 탑재량 리프팅 능력은 감소하지 않는데, 이는 외부 세계와의 유일한 교통 연결 수단으로 STOL 항공기에 의존하는 많은 작고 고립된 지역 사회에 매우 중요하다.[2]
2. 3. 착륙 장치
STOL 항공기는 다양한 지형에서 착륙할 수 있도록 특수한 착륙 장치를 사용하기도 한다. 휠 스키와 양서류 부유물은 바퀴를 스키 또는 부유물과 결합하여 눈, 얼음, 물 또는 정비된 활주로에 착륙할 수 있도록 한다.[1]
3. 키트 (Kits)
많은 항공기 개조 회사에서 단거리 활주로(STOL) 성능 향상을 위한 STOL 키트를 제공한다.
알래스카 주 와실라의 크로스윈즈 STOL은 선행 가장자리 커프, 팁 스필 플레이트, 내측 플랩 확장 및 STOL 펜스를 포함하여 경비행기용 STOL 키트를 판매한다. 이 회사는 파이퍼 PA-12, PA-14, PA-18, PA-20 및 22, 벨란카 챔피언 모델 7 시리즈, 세스나 170B, 180 및 185에 대한 키트를 제공한다.[3]
캔자스 주 웰링턴의 호턴, Inc.는 ''Horton STOL-Craft''라는 브랜드로 STOL 키트를 제공하며, 개조를 통해 더 낮은 속도로 강제 착륙이 가능하여 안전성이 향상됨을 강조한다. 호턴의 개조에는 처진 선행 가장자리 커프, 원추형 캠버 윙팁, 제어 표면 간극 씰 및 윙 펜스가 포함된다. 회사는 "평균적으로 실속 속도가 4~7노트 감소할 것으로 예상할 수 있습니다. 이렇게 낮은 실속 속도로 비행하면 이륙 및 착륙 거리를 10% 줄일 수 있습니다."라고 말한다. 호턴 STOL 키트는 여러 세스나 및 파이퍼 PA-28 모델에 사용할 수 있다.[4][5][6]
마이크로 에어로다이내믹스는 "STOL 혜택"을 위한 와류 발생기 개조 키트를 판매한다. 마이크로 키트는 날개 앞전과 승강타의 아래쪽, 그리고 핀에 접착되는 작은 와류 발생기다. 세스나 182K의 날개에 장착된 Micro Dynamics 와류 발생기 많은 수의 경비행기 유형에 대해 키트를 사용할 수 있다.[7]
시에라 인더스트리는 R/STOL이라는 이름으로 판매되는 로버트슨 STOL 키트를 판매하며, 처진 선행 가장자리 커프, 윙 펜스, 처진 에일러론 및 자동 트림 시스템을 통합한다. 회사는 설치를 통해 "15~25MPH 느린 접근이 가능하며 활주로 거리가 최대 40% 감소한다"고 말한다. R/STOL 키트는 다양한 세스나 모델에 사용할 수 있다.[8][9][10]
브리티시컬럼비아 주 켈로나에 있는 스톨라루스 항공은 드 해빌랜드 캐나다 DHC-2 비버와 드 해빌랜드 캐나다 DHC-3 오터용 STOL 키트를 개발하여 양력을 증가시키고 실속 속도를 줄였다. DHC-2 비버 STOL 키트에는 윤곽이 잡힌 앞전, 플랩 갭 씰, 윙 펜스 및 처진 윙팁이 포함된다. DHC-3 오터 STOL 키트에는 윤곽이 잡힌 앞전과 처진 윙팁이 포함된다.[11]
4. STOLport (단거리 이착륙 공항)
단거리 이착륙 공항은 STOL 운용을 염두에 두고 설계된 공항으로, 일반적으로 짧은 활주로 하나를 갖추고 있다.[12][13]
단거리 이착륙 공항은 흔하지 않지만, 영국런던의 런던 시티 공항에서 찾아볼 수 있다. 과거에는 정기 여객 항공 운항에 사용되었지만 현재는 더 이상 존재하지 않는 단거리 이착륙 공항이 미국에도 몇 군데 있었다.
5. CESTOL (순항 효율 단거리 이착륙기)
CESTOL은 매우 짧은 활주로 요구 조건과 높은 순항 속도(마하 0.8 이상)를 모두 갖춘 항공기이다.[2][14][15]STOL 성능과 장거리 운항 능력을 결합하여 효율성을 극대화한 개념이다.
6. 정의
DOD/NATO와 ''항공 용어 사전''에서는 단거리 이착륙기(STOL)를 이륙 시작 지점에서 450m 이내에 15m 장애물을 통과하거나, 착륙 시 15m 장애물을 넘은 후 450m 이내에 정지할 수 있는 항공기로 정의한다.[16][17]
캐나다 교통부 및 애리조나 교통부는 STOL 항공기를 승인된 작동 중량 내에서 STOL 활주로에서 감항성, 운용, 소음 및 오염 기준을 준수하여 운용할 수 있는 항공기로 정의한다.[18][19][20]
미국 연방 항공국은 STOL 항공기를 6도 이상의 활공 경로로 접근하고 해수면에서 15:1 미스드 어프로치(missed approach) 표면을 통과할 수 있을 만큼 충분한 상승 경사로 미스드 어프로치를 수행할 수 있는 항공기로 정의한다.[21]
맥그로힐 과학 및 기술 용어 사전에서는 STOL 항공기를 수직 이착륙은 불가능하지만, 일반 항공기보다 훨씬 좁은 구역에서 운용 가능한 중력보다 무거운 항공기로 정의한다.[22]
컬럼비아 백과사전은 STOL 항공기의 정확한 정의는 합의되지 않았다고 언급하며, 이륙 시 305m 활주로에서 15m 장애물을 통과하고 착륙 시 동일한 장애물을 통과 후 305m 이내에 착륙 가능한 항공기로 정의한다.[23]
미국 공군 중령 월터 P. 마이어스퍼거 (퇴역)는 STOL 비행 모드를 항공기가 동력 차단 실속 속도 이상의 허용 속도보다 낮은 상승 및 접근 속도로 운용되는 경우로 정의한다.[24]
일부 항공기 제조업체는 자사 제품이 STOL 정의에 부합하는 증거를 제시하지 않고도 STOL로 판매하기도 한다.[25]
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