제1부 비행체 기술 기반

1.10 발진·회수 체계 공학: 캐터펄트·레일·그물·케이블·낙하산·심실속·수상

1.10.1 이 장에서 배우는 것 / 선수 지식 / 특히 중요한 독자

고정익 무인기는 날개가 양력을 만들 만큼 빨라져야 뜨고, 땅에 닿기 전에 그 속도를 버려야 안전하게 내린다. 활주로가 없는 곳에서 이 두 일을 해 주는 장치가 발진·회수 체계다. 기체 설계만큼이나 배치 단위, 인원, 안전 구역, 기체가 받는 하중을 정한다.

배우는 것:

• 발진 여덟 방식과 회수 아홉 방식 — 손 투척·고무줄·공압·유압·전자기·로켓 보조·차량 상부·활주 이륙, 그리고 동체 착륙·후크·케이블·스카이훅·그물·낙하산·심실속·수상·수직 착륙의 원리와 장비, 한계. 공중 회수는 10.15에 맡긴다.
• 발사 에너지와 하중배수 — $v^2=2aL$ 한 줄로 속도·가속도·레일 길이를 잇고, 레일 길이가 날개 하중에 비례하는 까닭.
• 가속도 분포가 최대 하중을 정하는 법 — 평균이 같아도 고무줄·공압·제어형 캐터펄트의 시작 하중이 다르다.
• 회수의 에너지 문제 — 포획 거리와 하중, 접근 상대속도를 줄이는 방법, 심실속 강하 속도가 날개 하중의 제곱근에 비례해 가벼운 기체만 사용할 수 있는 이유, 낙하산 면적.
• 함상·소형 선박·야전의 제약 — 갑판 위 상대 바람, 갑판 운동, 염분, 인원 안전 구역.
• AAM의 처지 — 수직 이착륙이라서 이 체계가 거의 없고, 그 부담이 버티포트로 옮겨 간다는 점.

선수 지식: 1.1(양력과 실속 속도), 1.9(날개 하중과 형상), 0.2.4.1(UAS는 기체와 지상 요소를 한 체계로 본다).

특히 중요한 독자: 엔지니어(발사 하중이 구조·탑재체 설계를 정한다), 군 운용·사업 담당(배치 단위와 인원이 비용을 정한다), 인증 담당(발진·회수 장비가 어디까지 체계의 일부인가).

기준 시점과 정직성. 이 장은 2026년 10월을 기준으로 하며, 집필에 사용한 지식은 2026년 중반까지다. 기체 제원은 제조사 공개 자료((공개 주장치))이고, 일부는 2차 출처 요약이라 (확인 필요)를 붙였다. 수치 예시는 표준 라이브러리 math만 사용한 파이썬으로 계산했으며 원리로 계산한 값이지 제품 성능이 아니다. 비공개 군 운용 절차는 작성하지 않는다.

1.10.2 개념·직관 — 발진·회수는 왜 설계를 지배하는가

날개가 만드는 양력은 속도의 제곱에 비례한다(1.1). 그래서 고정익은 먼저 빨라져야 뜬다. 같은 이유로 내릴 때는 그 속도를 땅 위에서 처리해야 한다. 활주로가 있으면 바퀴와 브레이크가 이 일을 하지만, 전장의 전방, 선박 갑판, 산악 지형, 도심 배송 거점에는 활주로가 없다.

해법은 세 가지다.

1. 지상 장비에 일을 맡긴다 — 캐터펄트·레일·로켓이 기체를 가속하고, 그물·케이블·낙하산이 기체를 멈춘다. 이 장의 주제다.
2. 기체가 스스로 처리한다 — 수동 투척과 심실속 착륙은 장비를 거의 사용하지 않는 대신 가벼운 기체만 가능하다.
3. 수직으로 뜨고 내린다 — 하이브리드 VTOL(1.11·1.12)이나 멀티콥터(1.7)는 발진·회수 장비를 없애는 대신, 질량과 호버 에너지의 대가를 비행 내내 치른다(0.5.2).

이 선택은 기체 안에서 끝나지 않는다. 0.2.4.1에서 보았듯 UAS는 발진·회수 장비 등을 구성품으로 포함할 수 있는 체계 단위로 정의된다. 손 투척은 배낭 하나로 끝나지만, 공압 캐터펄트와 스카이훅 회수 장치는 트럭과 인원이 필요하다. 발진·회수 방식은 곧 배치 단위와 운용 인원의 크기다.

세 축은 같은 원리 위에서 다른 것을 요구한다.

1.10.3 발진 방식 — 지상에서 에너지를 빌린다

발진 방식은 어디서 운동 에너지를 빌리는가로 나뉜다. 사람 팔, 탄성체, 압축 공기, 축압 유압, 전자기, 고체 로켓, 그리고 기체 자신의 추진기가 있다.

활주 이륙은 별도 장비가 없다는 점에서 가장 단순하지만 땅이 있어야 한다. MQ-9처럼 활주로를 사용하는 대형 체계는 이착륙을 현장의 발진·회수 요소(LRE)가 가시선 링크로 맡고, 임무는 먼 곳의 통제 요소(MCE)가 위성 링크로 맡는 구조를 사용한다(미 공군 공개 자료). 2023년에는 자동 이착륙 프로파일로 전방 요원 없이 위성 링크만으로 비행했다는 시험이 보도되었으나 표준 운용은 아니다 (2차 출처, 확인 필요). 이 분리는 16.6에서 다루고, 자동 이착륙은 2.7에서 다룬다. 중대형 기체는 10.4, 제품 비교는 24.4·24.6에 있다.

여섯 갈래의 겉모습과 정성 비교를 먼저 본다. 아래 그림의 점 개수는 저자가 정리한 정성 평가이며 수치가 아니다.

그림에서 읽을 것은 두 가지다. 첫째, 하중(발진)과 정밀(회수)은 장비를 줄일수록 기체 쪽 부담이 커지는 방향으로 움직인다. 둘째, 장비 부담이 가장 큰 방식(레일 캐터펄트, 케이블·그물)은 반복성과 기체 보호에서 가장 낫다.

1.10.4 회수 방식 — 속도를 버릴 곳을 만든다

회수는 발진보다 어렵다. 발진은 시각과 속도를 사람이 정하지만, 회수는 기체가 내려오는 자리와 시각이 바람에 좌우되고, 연료(전지)가 줄어든 기체가 실수 없이 도착해야 하기 때문이다.

한 가지 구분이 중요하다. 포획(그물·케이블·스카이훅)은 지상 장비가 에너지를 흡수하고, 낙하산·심실속은 기체와 공기가 흡수하며, 동체 착륙은 땅과 기체 구조가 흡수한다. 흡수 주체가 곧 유지·정비 부담을 결정한다.

1.10.5 원리 — 속도·가속도·길이·에너지의 관계

1.10.5.1 발사 — 속도·가속도·레일 길이

결론부터 작성한다. 같은 속도에 도달하려면 레일을 길게 할수록 기체가 받는 평균 가속도가 줄고, 필요한 에너지는 레일 길이와 무관하다. 에너지는 오직 기체(와 셔틀)의 질량과 발사 속도의 제곱으로 정해진다. 그래서 설계자가 레일 길이로 조절하는 것은 하중이다.

레일이 일정한 평균 가속도 $a$로 길이 $L$ 동안 질량 $m$을 속도 $v$까지 올린다고 하자. 그러면 다음이 성립한다.

$$ v^{2}=2aL,\qquad F=ma,\qquad E_k=\tfrac12 m v^{2},\qquad n=\frac{a}{g} $$

발사 속도는 어떻게 정할까. 속도가 너무 낮으면 레일을 떠나자마자 실속한다. 그래서 실속 속도 $V_s$의 1.2~1.3배를 잡는다. 이 배수 $k$는 설계 관행이며 규정 값이 아니다.

$$ V_s=\sqrt{\frac{2W}{\rho S C_{L,\max}}},\qquad v=kV_s $$

이 두 식을 $v^2=2aL$에 넣으면 날개 하중 $W/S$만으로 레일 길이가 나온다.

$$ L=\frac{k^{2}\,(W/S)}{\rho\,C_{L,\max}\;n\,g} $$

날개 하중이 두 배가 되면 같은 하중배수에서 레일이 두 배로 길어진다. 빠르게 나는 기체, 곧 날개 하중이 큰 기체일수록 발사 장비가 커지는 이유다(1.9).

1.10.5.2 가속도 분포 — 평균이 같아도 최대 하중이 다르다

위 식은 평균 가속도를 준다. 기체가 받는 하중은 순간 값이므로, 최대 하중은 평균에 피크비를 곱한 값이다. 구동 방식마다 힘이 레일 위치에 따라 달라지기 때문이다.

• 고무줄은 늘어난 길이에 비례한 힘을 낸다. 시작에서 가장 세고 끝에서 줄어든다.
• 공압은 저장 용기의 압력이 피스톤이 움직일수록 낮아진다. 용기가 작을수록 더 가파르다.
• 전자기·제어형 유압은 제어기로 힘을 거의 일정하게 유지할 수 있다.

아래 그래프는 25 m/s·3 m라는 같은 조건을 네 가지 구동 방식으로 규격화한 것이다. 곡선 아래 넓이가 모두 같다(속도 제곱의 절반).

고무줄(2배 신장에서 시작)과 공압(용기 부피가 휩쓰는 부피의 2배)은 평균 10.6 g에 최대 14.2 g으로, 피크비가 약 1.3이다. 사다리꼴로 제어하면 최대 11.8 g에 머문다. 같은 레일에서 최대 하중이 한 번 더 줄어드는 것이 제어형 캐터펄트의 값어치다. 최대 하중은 구조 질량과 탑재체 사양(카메라 짐벌·전지 셀의 허용 가속)으로 이어진다(1.27).

1.10.5.3 회수 — 에너지는 정지 거리에 따라 결정된다

결론은 발사와 같은 꼴이다. 회수 때 버릴 에너지는 접근 상대속도의 제곱에 비례하고, 정지 거리를 길게 잡을수록 하중이 줄어든다.

$$ E=\tfrac12 m v_{\mathrm{rel}}^{2},\qquad a=\frac{v_{\mathrm{rel}}^{2}}{2s},\qquad n=\frac{a}{g} $$

여기서 $v_{\mathrm{rel}}$은 포획 장치에 대한 기체의 상대속도, $s$는 정지 거리(그물이 늘어나거나 케이블이 풀리는 길이)다. 상대속도를 줄이는 가장 값싼 방법은 바람을 마주 보고 접근하는 것이다. 선박 위에서는 배의 속도가 보태져 상대 바람이 더 커진다(1.10.8.1).

심실속 착륙은 다른 문제다. 날개를 받음각 90도 가까이 세워 평판처럼 떨어뜨리면 낙하 속도가 날개 하중으로 정해진다.

$$ v_{\mathrm{sink}}=\sqrt{\frac{2\,(W/S)}{\rho\,C_{D,\mathrm{stall}}}} $$

$C_{D,\mathrm{stall}}$은 실속한 날개의 평판형 항력계수로, 1.1~1.3 안팎으로 가정한다. 강하 속도가 날개 하중의 제곱근에 비례한다는 데서 심실속 회수는 날개 하중이 작은 가벼운 기체의 방식이라는 결론이 나온다. 수치는 1.10.7.3에서 계산한다.

낙하산의 개방 후 강하 속도는 같은 형태이며, 필요한 면적은 다음이다.

$$ S_{\mathrm{p}}=\frac{2\,m\,g}{\rho\,C_{D,\mathrm{p}}\,v_{\mathrm{sink}}^{2}} $$

개방 충격·개방 고도·표류 같은 낙하산의 설계는 1.30이 맡는다. 여기서는 면적과 강하 속도의 관계만 작성한다.

1.10.6 도해 — 길이와 속도를 한 장으로

발사 속도와 필요한 레일 길이의 관계를 평균 가속도(하중배수)별로 그렸다. 길이는 속도의 제곱이므로 로그–로그 눈금에서 기울기 2인 직선이다. 점은 이 장의 예제와 공개 자료에서 본 근사다.

그림에서 두 가지를 읽는다. 첫째, 같은 평균 하중선 위에서 속도가 2배가 되면 길이는 4배가 된다. 둘째, 손 투척은 평균 약 5 g이지만 팔의 가속 구간이 짧아 사람 팔로 낼 수 있는 속도는 10 m/s 대로 한정된다. 이것이 수 kg 이하만 손으로 던지는 이유다.

1.10.7 수치 예시·워크스루 — 25 kg 기체, 25 m/s, 3 m 레일

1.10.7.1 발사 계산

가정을 표로 밝힌다. 모두 설명용 가정이며 특정 제품의 값이 아니다.

결과는 다음과 같다. (계산: 파이썬 math, 항력·중력·마찰은 무시한 평균값)

평균 하중 10.6 g는 구조에 부담이지만 불가능한 값이 아니다. 문제는 반복이다. 발사마다 같은 하중이 걸리므로 구조·탑재체의 피로와 접합부를 설계에 반영해야 한다(1.27).

다음은 속도가 맞는지 확인한다. 이 기체의 실속 속도는 $V_s\approx 15.4$ m/s이고, 25 m/s는 $1.62V_s$로 여유가 크다. 하중을 8 g로 묶고 레일을 3 m로 고정하면 낼 수 있는 속도는 $\sqrt{2\cdot 8\cdot 9.81\cdot 3}=21.7$ m/s이며 이는 $1.41V_s$다. 발사 속도를 21.7 m/s로 낮춰도 실속 여유는 충분하고, 발사 에너지(속도 제곱)는 약 25% 줄어든다. 25 m/s를 고집하는 것은 설계 선택이다(순풍·고도·접근 마진을 위한 여유일 수 있다).

계산을 검증하는 점검도 했다. 2차 출처에는 RQ-7 Shadow의 공압 발사기가 약 170 kg의 기체를 40 ft(약 12.2 m)에서 70 kt(약 36 m/s)로 가속한다는 요약이 있다((2차 출처, 확인 필요)). 이를 위 식에 넣으면 평균 약 5.4 g, 운동 에너지 약 110 kJ이다. 우리 예제의 10.6 g와 같은 범위 안에서 질량이 크면 속도를 올리되 하중은 낮게 잡는다는 경향이 보인다.

1.10.7.2 날개 하중과 환경이 레일 길이를 바꾼다

앞의 식 $L=k^2(W/S)/(\rho C_{L,\max} n g)$에 $k=1.3$, $C_{L,\max}=1.4$, $n=8$ g를 넣으면 날개 하중별 값이 나온다.

날개 하중이 16배 늘면 레일이 16배(0.63 m → 10 m) 길어진다. 대형 기체가 활주로를 사용하는 이유의 하나다.

맞바람과 밀도 고도는 발사 계획에 바로 들어간다. 캐터펄트가 만들어야 하는 속도는 대기에 대한 속도이므로, 맞바람이 있으면 지면 기준 필요 속도가 줄어든다. 반대로 고지·고온에서는 공기 밀도가 낮아 실속 속도가 오른다.

(표준대기 기준. 실제 고온에서는 밀도 고도가 더 높아진다.) 맞바람 8 m/s면 발사 에너지가 절반 아래로 떨어지고, 해발 2,000 m에서는 20% 넘게 더 든다. 돌풍이 있는 날에는 순풍·측풍 발사 한계를 따로 정해야 한다.

1.10.7.3 회수 계산

포획. 20 kg 기체가 상대속도 25 m/s로 그물이나 케이블에 걸린다고 하자. 흡수할 에너지는 6.25 kJ이다. 정지 거리에 따른 평균 하중은 다음과 같다.

그래서 포획 장치는 충격 흡수줄·풀리는 선·늘어나는 그물로 정지 거리를 확보한다. 스카이훅이 로프에 충격 흡수줄을 잇고, Zipline 특허가 포획선을 풀어 내며 서서히 감속하는 것도 이 때문이다((2차 출처·특허)).

상대속도 줄이기. 배가 12 kt(약 6.2 m/s)로 달리고 맞바람이 8 m/s라면 갑판 위 상대 바람은 약 14.2 m/s다. 기체가 대기에 대해 25 m/s로 접근하면 갑판에 대한 상대속도는 약 10.8 m/s가 되어 에너지는 무풍 지상의 약 19%로 줄어든다. 함상 회수는 배를 바람 쪽으로 돌려 상대속도를 줄이는 운용이다(10.12).

동체 활주. 접근 속도 $1.1V_s=17$ m/s로 접지해 바닥 마찰 계수 0.4로 끌려가면 약 37 m를 미끄러진다. 넓은 평지가 필요하다는 뜻이다.

낙하산. 25 kg 기체를 강하 속도 5 m/s로 낮추려면 항력계수 0.75 가정에서 면적 약 21.4 m²(지름 약 5.2 m)가 필요하고, 접지 에너지는 312 J로 1.27 m 높이에서 떨어뜨린 것과 같다. 강하 속도를 4 m/s로 낮추려면 면적은 33.4 m²로 늘어난다. 면적은 강하 속도의 제곱에 반비례한다. 에어백은 이 충격을 받아 주는 역할이다. 실제 설계는 1.30이다.

심실속. 날개 하중별 강하 속도(항력계수 1.2, 해면 밀도 가정)는 다음과 같다.

1~2 kg급 손 투척 기체는 날개 하중이 60~70 N/m² 안팎이라 가정할 수 있다. 이때 약 4.6 m 높이에서 떨어지는 충격을 구조가 견디면 된다. 그러나 앞의 25 kg 기체(204 N/m²)는 14 m 높이에서 떨어지는 것과 같아 구조가 견디기 어렵다. 심실속 회수는 가벼운 기체의 방식이라는 말이 숫자로 나온다. 실제 기체는 착지 직전 플레어와 분리형 구조로 충격을 더 줄이지만, 그 효과는 이 모형에 들어 있지 않다.

로켓 보조. 150 kg 기체를 35 m/s로 올리려면 필요한 충격량은 $mv=5.25$ kN·s이다. 이를 10 kN로 0.525 s 동안 내면 평균 약 6.8 g에 행정 약 9.2 m, 20 kN으로 0.26 s면 약 13.6 g에 약 4.6 m다. 행정이 짧을수록 하중이 커진다는 같은 법칙이다. 기체의 자체 추진이 일부를 맡으면 필요한 충격량은 줄어든다.

1.10.8 운용 제약 — 갑판·지상 장비·안전 구역·환경

1.10.8.1 함상·소형 선박

선박 위의 제약은 지상보다 복합적이다. 갑판은 좁고, 배는 흔들리며, 상부 구조물 뒤에는 공기 흐름이 어지럽다(에어 웨이크).

• 갑판 면적과 장애물. 레일 길이가 갑판 길이를 넘을 수 없다. 접근 경로 위에 마스트·크레인이 있다.
• 갑판 운동. 파도에 의한 롤·피치·히브가 포획 장치의 위치를 시시각각 바꾼다. 스카이훅과 정밀 접근은 기체와 기둥 양쪽의 정밀 위치 측정을 사용한다(2.7).
• 상대 바람. 배의 속도와 바람이 합쳐진 갑판 위 상대 바람이 발진 에너지를 줄이고 회수 상대속도를 줄인다. 배는 발진·회수를 위해 바람 쪽으로 침로를 잡아야 한다.
• 염분과 습기. 전기 접점·모터·센서의 부식, 포획 후크·케이블의 마모가 늘어난다.
• 연료·화약류 안전. 로켓 보조 이륙(RATO)은 함정에서 화약류 취급 규정과 연계된다 (확인 필요).

함상 운용의 장비·교리는 10.12, 배 위 자동 착륙은 2.7, 발진·회수 요소와 임무 통제 요소의 분리는 16.6에서 다룬다.

1.10.8.2 지상 장비와 인원·안전 구역

발진·회수 체계는 기체 하나가 아니라 장비 묶음이다. 공압 캐터펄트라면 레일, 셔틀, 압축기(또는 축압기), 동력원, 제어기, 운반 차량이 있고, 스카이훅이라면 기둥, 로프, 충격 흡수줄, 정밀 위치 장치가 더해진다. 장비 하나하나가 정비·점검·압력 용기 검사 대상이다.

안전 구역은 기체가 가는 곳과 장비가 날려 보내는 곳을 비운다.

• 발진 구역. 발진 방향 전방 원뿔 구역, 레일 양옆, 로켓 보조일 때는 배기 후방.
• 회수 구역. 포획 장치의 반동 영역(풀리는 케이블·로프), 그물 뒤쪽, 낙하산 표류 방향.
• 압력 용기. 저장 압력과 안전 밸브, 점검 주기.
• 기체 자체. 프로펠러가 도는 상태의 손 투척, 회수 직후 모터와 전지.

구역의 크기를 정하는 법은 장비와 운용 기관마다 다르며 공통 규정을 찾지 못했다((확인 필요)). 사람 위 운용에서 낙하산과 충돌 에너지가 규제 요건과 만나는 곳은 1.30·14.18이다.

1.10.8.3 환경 제약

• 바람. 발진 한계는 측풍·순풍, 회수 한계는 측풍과 돌풍이다. 포획 장치는 접근 경로에서 몇 미터 안의 정밀도를 요구하므로 돌풍에 특히 민감하다(1.32).
• 온도. 고무줄 힘과 공압 압력이 온도에 따라 바뀐다. 전지 용량도 저온에서 떨어진다.
• 먼지·모래. 레일 마찰·셔틀 오염.
• 진동·충격. 발사 하중(약 10 g)과 회수 충격이 탑재체와 전지, 접합부의 환경 시험 조건이 된다(8.9).
• 염분. 앞 절.

1.10.9 설계 트레이드오프

선택지는 크게 셋이다. 정답이 있는 것이 아니라 임무와 부대·사업의 형편에 따라 달라진다.

① 장비를 줄이고 기체를 단순하게 한다(손 투척·심실속·동체 착륙).

• 근거: 장비·인원이 거의 없어 야전·소부대·해상 소형 선박에서 즉시 배치할 수 있다.
• 이해관계: 병사 개인 휴대형이나 소규모 현장 점검 사업.
• 한계: 날개 하중이 낮은 소형 기체 한정(1.10.7.3), 정밀 착륙 구역이 필요하다.

② 지상 장비에 일을 맡긴다(캐터펄트·로켓 보조·포획·낙하산).

• 근거: 중형 기체(수십~수백 kg)가 활주로 없이 반복 운용될 수 있고, 포획은 기체 손상을 줄인다.
• 이해관계: 함상·전방 기지 운용, 장시간 체공 기체 운용 기관.
• 한계: 장비·정비·인원 부담, 안전 구역, 압력 용기·화약류 관리.

③ 수직 이착륙으로 대체한다(1.11·1.12·1.7).

• 근거: 지상 장비가 없고 좁은 부지에서 사용할 수 있다.
• 이해관계: 도심·선박·좁은 거점 운용, 민간 배송·점검.
• 한계: 비행 내내 질량과 호버 에너지 대가를 치르고, 순항 효율·항속에서 불리하다(0.5.2).

견해: 임무에서 호버가 필요 없고 항속·체공이 중요하다면 ②가 합리적이다. 호버·정밀 착륙이 필요하거나 부지가 좁다면 ③으로 간다. ①은 기체가 아주 가벼울 때 가장 싸지만 운용 가능한 기체 범위가 좁다. 근거는 1.10.7의 계산이다 — 날개 하중이 오를수록 발사 장비가 커지고(16배면 레일 16배), 심실속 같은 장비 없는 회수는 강하 에너지가 날개 하중에 비례해 막힌다. 다만 비용·정비 인력·부지는 사업마다 달라서 이 순서가 뒤집힐 수 있다.

1.10.10 선택표와 세 축 비교

소형 UAS의 방식 선택을 한 표로 모은다. 질량 구간은 설명용 경향이며 제품마다 예외가 있다.

세 축을 같은 시각으로 비교한다.

AAM은 사실상 이 장의 방식을 사용하지 않는다. 승객이 탄 기체를 레일에서 쏘거나 그물로 받을 수 없고, 도심에 수 km의 활주로를 둘 수 없기 때문이다. 대신 수직 이착륙의 부담이 지상 패드와 인프라로 옮겨 간다(15.8). 지역 항공(RAM)에서 짧은 활주를 사용하는 STOL은 15.25에서 다룬다.

1.10.11 관련 규격·프로토콜

이 장에서 발진·회수에 특화된 공개 표준은 확인하지 못했다. 장비는 대체로 제조사 사양과 운용 기관의 절차서가 정한다. 이 점이 표준화의 빈 곳이다(1.10.13).

1.10.12 관련 규제·인증 요구와의 연결

발진·회수 체계는 기체 설계가 아니라 체계와 운용의 문제로 규제에 들어온다.

• 체계의 일부인가. UAS의 정의는 발진·회수 장비를 구성품으로 포함할 수 있다(0.2.4.1). 그러면 장비도 감항·안전성 인증의 범위에 들어갈 수 있다(12.3·18.3).
• 비행 승인. 발진·회수 위치와 안전 구역은 비행 승인·운용 승인에 적는다(18.6).
• 사람 위 운용. 낙하산·에어백 같은 회수 장치는 사람 위 운용 요건과 직결된다(1.30·14.18). 포획 장치의 기체 손상과 구역 통제는 지상 위험 평가의 입력이다(8.6).
• 운용 인원과 절차. 발사·회수 요원의 교육·자격은 운용 기관이 정한다(16.6).
• 압력 용기·화약류. 캐터펄트의 압력 용기와 로켓 보조 이륙의 화약류는 각각 압력 용기·화약류 관련 법규의 대상일 수 있다 (확인 필요).

1.10.13 함정과 한계

미해결 문제.

• 발진·회수에 특화된 공개 표준과 안전 구역 산정법이 부족하다.
• 소형 선박 위 자동 회수의 바람·갑판 운동 한계는 제조사별 값이며 공개 비교 자료가 드물다.
• 포획 정밀도(수 m 이내)와 돌풍 한계를 독립적으로 검증한 공개 자료를 찾지 못했다.
• 로켓 보조 이륙의 열·소음·시각 신호가 은밀성에 미치는 영향은 공개 출처가 거의 없다.

1.10.14 체크포인트·연구 질문

체크포인트

1. 같은 속도에 도달하려는 캐터펄트에서 레일 길이를 두 배로 늘리면 평균 가속도, 필요한 에너지, 최대 하중은 각각 어떻게 달라지는가?
2. 날개 하중이 4배인 기체의 발사 레일은 같은 하중배수에서 몇 배가 되는가? 왜 그런가?
3. 고무줄·공압·전자기 캐터펄트 가운데 최대 하중이 평균에 가장 가까운 것은 무엇이고 이유는?
4. 포획 거리 1 m와 3 m를 비교하면 하중이 어떻게 달라지는가? 선박 위에서 접근 상대속도를 줄이는 방법은?
5. 심실속 회수가 가벼운 기체에 한정되는 이유를 날개 하중과 강하 속도로 설명하라.
6. AAM이 이 장의 방식을 사용하지 않는 이유와 그 부담이 어디로 옮겨 가는지 설명하라.

연구 질문 (25.7에 모은다)

1. 발진·회수 체계의 안전 구역을 위험 기반으로 산정하는 공통 방법은 가능한가? 구역 크기가 운용 승인에 미치는 영향은?
2. 소형 선박 위 자동 포획의 한계(바람·갑판 운동·정밀 위치)를 공개 시험 자료로 비교할 수 있는가?
3. 제어형(전자기·유압) 캐터펄트가 탑재체와 구조 질량을 줄여 체계 질량을 얼마나 바꾸는가?
4. 도심 배송에서 고정익의 항속 이점과 수직 이착륙의 부지 이점을 어떤 임무 조건에서 가를 수 있는가(1.11·1.12)?

1차 출처(이 장)

• J. D. Anderson, Introduction to Flight — 양력·실속 속도·항력의 기초(판은 확인 필요).
• R. Fahlstrom, T. Gleason, Introduction to UAV Systems (Wiley) — 무인기 체계 구성과 발진·회수 개관(판·장 번호는 확인 필요).
• NATO STANAG 4586 — 무인기 통제국 상호운용성(판 호는 확인 필요).
• 미 국방부 시험평가국(DOT&E) 연례 보고서의 RQ-7B Shadow 항목(2020 회계연도) — 블록 III의 발사·회수 방식 (공개 정부 문서).
• AeroVironment, Raven·Puma 제품 데이터시트 (제조사 자료, 판 확인 필요).
• US 특허 11,066,184 B2, Zipline, "Automated recovery system for unmanned aircraft" — 후크와 포획선의 개념 (특허 문서).
• 2차 출처: Insitu ScanEagle 개요(백과 사전류 요약 — 스카이훅·SuperWedge), Kratos XQ-58 보도(The War Zone, Janes 등) — 모두 (2차 출처, 확인 필요).

다음 장: 1.11(하이브리드 VTOL I: 결합형)에서는 이 장의 마지막 선택지 ③, 곧 발진·회수 장비 없이 수직으로 뜨고 내리는 방식 가운데 멀티콥터의 수직 양력에 고정익의 순항을 결합하는 형상을 다룬다. 호버 비중이 에너지를 어떻게 결정하는지 계산해 본다.