비행기가 하늘을 날기 위해서는 일정 고도까지 상승해야 한다.
보통 제트여객기의 최저수평비행고도는 400피트(미터로 환산하면 약 120m)인데, 비행기가 이륙한 다음 이 정도 고도까지 올라가서야 비로소 날개에 양력을 제대로 받아 안정적인 비행이 가능하게 된다.
이처럼 비행기가 안전한 비행을 위해 고도를 높여 상승할 때, 비행기 자체적인 힘(출력)이 필요하다.
그렇다면 비행기의 내는 힘(출력)에는 어떤 종류가 있을까? 비행기의 출력을 나타내는 용어에는 크게 세 가지가 있다.
첫째는 비행기에 장착된 엔진이 외부 손실을 포함해서 낼 수 있는 엔진의 최대출력인 “이용출력”이 있다.
이용출력을 공식으로 설명해보면, [이용출력=엔진이 만들어 질 때 설정된 출력 X 추진방식의 효율]이다.
예를 들어, 100마력짜리의 엔진의 경우, 실제로 비행을 할 때, 공기의 저항이나 열손실로 인해 전체의 70%의 효율만 발생한다면, 이용출력은 70마력이 된다.
(100마력X70%=70마력)
둘째는 ‘필요출력’이 있는데, 필요출력이란, 비행기가 하늘을 나는데 필요로하는 출력으로, 비행상황에 따라 그 힘의 크기가 다르다.
보통은 비행기가 이륙할 때, 가장 많은 출력을 필요로 한다.
마지막으로 ‘여유출력’이 있다.
여유출력은 말 그대로, 비행기가 낼 수 있는 최대한의 힘인 ‘이용출력’에서 비행기가 실제로 사용하는 ‘필요출력’을 뺀 힘으로 ‘이용출력’을 통해 항공기가 하늘을 날 때 얼마만큼의 힘의 여유를 가지고 비행할 수 있는지를 알 수 있다.
여유출력을 공식으로 설명해보면, [여유출력=이용출력-필요출력]의 계산식이 성립된다.
예를 들어, A비행기의 이용출력이 70마력이고, 이 비행기가 이륙하는데 최소 45마력이 필요하다면, A비행기가 가진 여유출력은 25마력이 된다.
(70마력-45마력=25마력)
보통 여유출력의 값이 크면 클수록 비행기가 이륙 및 상승을 수월하게 할 수 있음을 의미하며, 항공기의 상승력이 좋다라고 표현한다.
2009년 10월 1일