(8) Flight Control Malfunction, Failure

Flight Control Malfunction/Failure

 

Total Flap Failure

 

wing flaps를 연장할 수 없다면 no-flap approach and landing이 필요하다. 소형 비행기로는 no-flap approach and landing이 특별히 어렵거나 위험하지 않다. 허나 이러한 기동을 수행할 때 고려해야 할 특정 요소들이 있다. no-flap landing은 상당히 긴 활주로를 필요로 한다. 필요한 착륙 거리가 50%까지 증가할 수 있다.

 

wing flaps를 올린 상태로 장주 패턴을 비행할 때 고도를 유지하기 위해선 플랩이 연장된 상태와 비교하였을 때 비교적 높은 자세가 필요하다. 플랩으로 인한 항력의 이점 없이 고도를 줄이는 것은 어려울 수 있다. 고도를 줄이기 위해 급강하를 수행하여 과도한 증속이 발생하지 않기 위해선 더 넓고 더 긴 장주 패턴이 필요할 수 있다.

 

착륙을 위해 출력이 감소된 상태에서 비행기는 pitch 축과 roll 축에 대해 덜 안정적이게 된다. 플랩이 없으므로 roundout 도중 비행기가 float를 하려는 경향을 보인다. 조종사는 지나치게 빠른 속도에서 비행기를 강제로 착륙시키지 않아야 한다. 또한 플랩이 없을 때 지나치게 flare를 수행하면 꼬리가 활주로에 부딪힐 수 있으므로 주의한다.

 

Asymmetric(Split) Flap

 

asymmetric “split” flap이란 하나의 플랩이 올라가거나 내려갈 때 남은 플랩이 제자리를 유지하는 상황이다. 이러한 문제는 wing flaps가 올라갈/내려갈 때 flap deflection이 더 적은 날개 쪽으로 roll이 발생하는 것으로 지시된다.

 

split flap 상황에서 마주하는 roll은 반대쪽 aileron을 통해 보상된다. 추가 항력으로 인한 yaw 때문에 상당한 반대쪽 rudder가 필요하며 이로 인해 cross-control condition이 발생한다. 날개 수평 자세를 유지하기 위해 거의 full aileron이 필요할 수 있다(특히 접근 및 착륙을 위해 속도가 감속된 경우). 플랩이 연장된 쪽에서 측풍이 부는 경우에는 착륙을 시도하지 않는다. 왜냐하면 측풍을 보상하기 위한 roll control이 모자랄 수 있기 때문이다.

 

spilt flap 상황에서 접근 및 착륙을 수행하는 경우에는 정상 속도보다 높은 속도가 필요하다. 지나치게 flare를 수행하면 비대칭 실속 및 이로 인한 제어 상실 위험이 발생할 수 있다. 따라서 flaps-up 실속 속도 이상에서 착륙이 이루어지도록 해야한다.

 

Loss of Elevator Control

 

elevator는 일반적으로 두 개의 케이블을 통해 제어된다: “down” cable과 “up” cable. 보통 이러한 케이블들 중 하나가 고장나도 elevator control이 완전히 상실되지는 않는다. “up” elevator cable이 고장나면(“down” elevator는 제대로 기능) 조종간이 쉽게 뒤로 움직여지나 반응이 발생하지 않는다. 허나 neutral position 너머에서는 조종간 전방 움직임이 nose-down attitude를 만들어낸다. 반면 “down” elevator cable이 고장나면 조종간을 전방으로 움직였을 때 반응이 발생하지 않는다. 허나 neutral position 너머에서는 조종간 후방 움직임이 nose-up attitude를 만들어낸다.

 

up-elevator control이 안 되는 경우 조종사는 다음을 통해 pitch control을 유지할 수 있다:

 

∙ 상당한 nose-up trim을 적용한다.

∙ 원하는 자세를 설정 및 유지하기 위해 조종간을 앞으로 민다.

∙ 기수를 낮춰야 하는 경우에는 forward pressure를 증가시킨다. 기수를 들어야 하는 경우에는 forward pressure를 풀어준다.

∙ 착륙을 위한 flare 도중에는 forward pressure를 풀어준다.

 

down-elevator control이 안 되는 경우 조종사는 다음을 통해 pitch control을 유지할 수 있다:

 

∙ 상당한 nose-down trim을 적용한다.

∙ 원하는 자세를 설정 및 유지하기 위해 조종간을 뒤로 당긴다.

∙ 기수를 낮춰야 하는 경우에는 back pressure를 풀어준다. 기수를 들어야 하는 경우에는 back pressure를 증가시킨다.

∙ 착륙을 위한 flare 도중에는 back pressure를 증가시킨다.

 

비행 중에 primary control이 고장났다면 trim 메커니즘을 유용하게 사용할 수 있다. 예를 들어 비행 도중 elevator 케이블 고장이 발생해서 elevator가 바람을 향하여 자유롭게 weathervane을 한다면 trim tab을 통해 elevator를 어느 정도 올리거나 내릴 수 있다. 비록 저속과 같은 상황에서는 trim tabs가 primary control만큼 효과적이지 않지만 안전한 착륙을 가능하게 할 정도의 효과는 가진다.

 

elevator가 고착되어서 완전히 움직일 수 없는 경우에는 다양한 조합의 출력 및 플랩을 통해 pitch control이 어느 정도 가능하다. 허나 이러한 상황에서 성공적으로 착륙하는 것은 문제가 될 수 있다.

 

Landing Gear Malfunction

 

landing gear 고장이 발생하였으며 하나 이상의 gear가 AFM/POH에 포함된 대체 연장 수단을 통해서도 반응하지 않는다면 gear-up landing이 불가피해진다. 조종사는 가능하다면 crash and rescue facilities가 있는 공항을 선택해야 하며 비상 장비를 요청해야 한다.

 

보통 매끄럽고 단단한 착륙 표면이 경작되지 않은 거친 잔디보다 손상을 덜 발생시킨다. 허나 단단한 표면은 스파크를 만들어내며 이는 연료를 점화시킬 수 있다. 조종사는 활주로 표면이 foam 되도록 요청할 수 있다(단, 공항이 이러한 장비를 갖춘 경우). 조종사는 남은 연료를 연소시키는 것을 고려해야 한다. 이는 착륙 속도를 감소시켜주며 화재의 가능성을 줄여준다.

(Runway foaming. 출처: youtube/AP Archive)

한 쪽 main landing gear leg만 고장 난 경우에는 최대한 해당 방향 날개의 연료를 소비해서 무게를 줄여야 한다. 이는 착륙 활주 도중 해당 날개가 표면에 닿는 것을 최대한 지연시켜준다. 충격 속도가 감소하면 손상이 줄어든다.

 

한 쪽 landing gear leg가 연장되지 않는다면 조종사는 남은 gear legs로 착륙하거나 모든 gear legs를 올리고 착륙할 수 있다. 하나의 main gear를 사용하는 경우에는 보통 착륙 후 고장 난 gear 방향으로 비행기가 휙 틀어진다. 착륙 활주로가 좁거나 활주로 가장자리에 장애물이 있다면 착륙 후 최대 방향 제어가 필요하므로 이러한 상황에서는 세 개의 gear를 모두 올린 상태에서 착륙하는 것이 가장 안전할 수 있다.

 

한 쪽 main gear가 올려진 상태에서(반대편 main gear와 nose gear는 내려진 상태) 착륙하기로 결정하였다면 날개 수평 상태에서 nose-high attitude로 착륙이 이루어져야 한다. main gear가 없는 쪽 날개가 떠있는 상태를 최대한 유지하기 위해선 속도가 감소할수록 aileron control을 적용해야 한다. [그림 18-7] 날개가 지면에 닿으면 해당 방향으로 강한 yaw가 발생하리라 예상할 수 있다. 방향 제어를 어느 정도 유지하기 위해 full opposite rudder와 적극적인 제동을 사용할 준비를 해야 한다.

nose-wheel이 올려진 상태에서(main gear는 내려진 상태) 착륙하는 경우에는 거의 full up-elevator가 적용될 때까지 기수를 지면으로부터 떨어트려야 한다. [그림 18-8] 그런 다음 기수가 지면을 향해 천천히 안착하도록 back pressure를 풀어주어야 한다. full up-elevator를 계속 유지하면 속도 감소에 따라 기수가 갑자기 지면으로 떨어져서 burrowing 및/혹은 추가적 손상이 발생할 수 있다. 착륙 활주 도중 브레이크를 적용해서는 안 된다(단, 장애물과의 충돌 회피를 위해 절대적으로 필요한 경우 제외).

nose gear만 내려진 상태에서 착륙하는 경우에는 nose-high attitude에서 동체의 뒷부분이 지면에 닿도록 해야 한다. 이러한 절차는 porpoising이나 wheelbarrowing을 방지하는데 도움이 된다. 그런 다음 nose-wheel이 점진적으로 착지하도록 만들고 방향 제어를 위해 nose-wheel steering을 사용한다.