(3) Aircraft System Malfunctions

Aircraft System Malfunctions

 

비행 중 비상 상황으로 이어질 수 있는 항공기 시스템 고장을 방지하는 것은 철저한 비행 전 점검에서 시작된다. IFR 하에 비행하려는 조종사는 VFR 비행 전에 점검하는 항목들 뿐만 아니라 alternator belt, antennas, static wicks, anti-icing/deicing equipment, pitot tube, 그리고 static ports에도 주의를 기울여야 한다.

 

지상 활주 도중 모든 계기들의 작동 상태와 정확도를 확인한다. 또한 run-up 도중 공압 시스템이 허용치 이내에서 작동하는지 확인한다. IFR conditions로 진입하기 전에 모든 시스템들이 제대로 작동하는지를 확인하는 것은 중요하다.

 

Electronic Flight Display Malfunction

 

조종사는 새로운 전자 화면에 익숙해지면 그 시스템에 더 의존하려는 경향을 보인다. 이 시스템은 항법과 정보 수집을 위한 보조 수단이지 주요 수단이 아니다.

 

항법을 위해 moving map만을 의존하면 하나 이상의 비행 화면이 고장 났을 때 문제가 발생한다. 이러한 상황에서 시스템은 composite mode(reversionary mode라 불림)로 복귀되며 이때 moving map display는 사라지고 PFD와 engine indicating system이 결합된다. [그림 11-3] 조종사가 항법 정보와 상황 인식을 위해 화면에만 의존한다면 중요한 정보(예를 들어 항공기 위치, 가장 가까운 공항, 혹은 다른 항공기와의 근접도)에 대한 개념이 부족해진다.

EFD는 항법 정보의 보조 수단으로 en route charts를 대체하지 않는다. 상황 인식을 유지하기 위해 조종사는 en route chart를 따라 비행하면서 PFD를 모니터링 해야 한다. 조종사는 본인 위치와 관련된 주변 항적의 위치와 가장 가까운 공항의 위치를 아는 것이 중요하다. EFD 고장이 발생하게 되면 이러한 정보들이 매우 중요해진다.

 

A/FD(Airport/Facilities Directory) 대신 전자 데이터베이스를 사용하는 조종사는 화면 고장이나 전력 손실이 발생할 경우 더 이상 공항 정보를 얻을 수 없다. 조종사가 공항 정보를 상기하지 못하면 ADM(aeronautical decision-making)이 손상된다.

 

Alternator/Generator Failure

 

alternator 고장이 표시되는 방법은 항공기마다 다르다. 몇몇 항공기는 ammeter를 사용하며 이는 배터리의 상태(충전 상태나 방전 상태)를 나타낸다. [그림 11-4] ammeter의 + 표시는 충전 상태를 나타내고 – 표시는 방전 상태를 나타낸다. 그 외 항공기는 loadmeter를 사용하며 이는 alternator가 생산하는 부하를 나타낸다. [그림 11-4]

조종사에게 alternator 고장을 알리기 위해 indicator light가 설치되는 경우도 있다. 일부 항공기(예를 들어 Cessna 172)의 경우에는 indicator light가 왼쪽 아래에 위치하며 만약 차트가 펼쳐져 있으면 이를 확인하기가 어렵다. 비행 중 이러한 indicators가 잘 보이는지 확인한다.

 

전기 충전 시스템이 손상되면 시스템이 완전히 꺼지기까지 약 40분의 배터리 수명이 남는다. 여기서 언급한 배터리 수명은 근사치이다. 또한 배터리에 남아있는 충전량이 가득 차있지 않은 경우도 배터리 수명이 바뀔 수 있다. 전기 충전 시스템이 고장난 후에 비행을 계속할지 고려해서는 안 된다. 가장 가까운 적절한 공항에 착륙한다.

 

Techniques for Electrical Usage

 

Master Battery Switch

 

main battery 충전량을 절약하기 위한 한 가지 방법은 최소한의 전기를 사용해서 공항까지 비행하는 것이다. two-position battery master/alternator rocker switch가 설치된 경우에는 main battery를 전기 시스템으로부터 분리해서 전기를 절약할 수 있다. [그림 11-5]

Operating on the Main Battery

 

착륙 공항으로 향하는 동안 전기적 부하를 최대한 줄인다. 불필요한 전자 기기들(예를 들어 라디오, 불필요한 등화 등등)을 모두 끈다. 라디오, 등화 등등을 직접 끌 수 없는 경우에는 해당 장비를 전기 시스템으로부터 분리하기 위해 circuit breakers를 당기는 것을 고려한다. 전압 최대 사용 시간은 30 ~ 40분이며 이는 다양한 요인들에 의해 저하될 수 있다.

 

Loss of Alternator/Generator for Electronic Flight Instrumentation

 

현대 항공기에 설치되는 전자 기기들이 늘고 있으므로 전기 공급 시스템과 충전 시스템에 대한 이해가 필요하다. 종래의 항공기에 설치된 primary six-pack 계기들은 전력에 크게 의존하지 않는다. 현대의 EFD는 전기 시스템을 통해 AHRS(Attitude Heading Reference System), ADC(air data computer), EIS(Engine indicating system) 등등에 전력을 공급한다. 종래의 항공기에서는 alternator나 generator의 고장을 비정상(abnormality) 상황으로 간주한다. 그러나 현대의 항공기에서는 이러한 고장을 비상(emergency) 상황으로 간주한다.

 

전력 소모가 증가하였으므로 제조사들은 standby battery를 primary battery와 함께 설치해야 한다. standby battery는 예비품으로 보관되며 충전 시스템 고장으로 인한 main battery 고갈에 대비해서 충전 상태를 유지한다. standby battery는 main battery 전압이 특정 값(대략 19V)으로 고갈될 때 연결된다. 이를 위해선 보통 standby battery switch가 ARM position에 놓여있어야 한다(항공기 전기 시스템에 대한 세부 사항을 위해 AFM을 참조하라). standby battery는 essential bus에 전력을 공급하고 PFD를 가동한다.

 

essential bus는 보통 다음 기기들에 전력을 공급한다:

 

1. AHRS(Attitude and Heading Reference System)

2. ADC(Air Data Computer)

3. PFD(Primary Flight Display)

4. Navigation Radio #1

5. Communication Radio #1

6. Standby Indicator Light

 

Techniques for Electrical Usage

 

Standby Battery

 

main battery의 충전량을 보존하기 위한 한 가지 방법은 착륙 공항까지 비행할 때 standby battery를 사용하는 것이다. EFD를 갖춘 대부분의 항공기에는 two-position battery master/alternator rocker switch가 장착되어 있으며 이는 전기 시스템으로부터 main battery를 분리할 수 있다. MASTER 쪽 스위치를 끄면 main battery와의 연결이 끊어지고 standby battery가 연결되서 essential bus에 전력이 공급된다. 허나 이를 위해선 standby battery switch가 반드시 ARM position에 놓여있어야 한다. [그림 11-6] standby battery를 먼저 사용하게 되면 착륙 시 사용할 main battery가 비축된다. 이 방법을 수행하면 flaps, gear, lights 등등을 사용하기 위한 전력을 이용할 수 있다. standby battery가 방전된 이후에는 어떤 전력도 사용할 수 없다고 생각하라. 충전 시스템이 고장 났다면 전력 시스템이 공급되는 비행이 보장되지 않는다.

Operating on the Main Battery

 

착륙 공항으로 향하는 동안 전기적 부하를 최대한 줄인다. 불필요한 전자 기기들(예를 들어 라디오, 불필요한 등화 등등)을 모두 끈다. 라디오, 등화 등등을 직접 끌 수 없는 경우에는 해당 장비를 전기 시스템으로부터 분리하기 위해 circuit breakers를 당기는 것을 고려한다. 야간에 standby battery가 방전되면 조종실이 매우 어두워질 수 있다. 이러한 비상 상황에서는 안전을 위협하지 않으면서 최대한 빨리 항공기를 착륙시키는 것이 제일 중요하다.

 

PFD 계기를 사용할 수 없는 경우를 위해 standby attitude indicator, altimeter, airspeed indicator, 그리고 magnetic compass가 각 항공기에 설치되어 있다. [그림 11-7] 이것들은 조종사가 사용할 수 있는 유일한 계기가 될 것이다. 항법은 지문 항법과 추측 항법으로 제한된다(단, GPS/navigation 기능을 갖춘 휴대용 송수신기가 탑재된 경우 제외).

alternator 고장을 확인하였다면 조종사는 배터리의 전기적 부하를 줄이고 최대한 빨리 착륙해야 한다. 배터리의 상태와 전기적 부하에 따라 45분(혹은 단 몇 분)간 비행할 수 있는 전력이 있을 수 있다. 또한 조종사는 항공기의 어떤 시스템이 전기적으로 작동하는지, 그리고 어떤 시스템이 전력 없이도 작동할 수 있는지를 알아야 한다. 조종사는 POH/AFM에 게재된 alternator failure procedure를 수행해서 alternator troubleshoot을 수행할 수 있다. alternator가 리셋되지 않는다면 ATC에 현재 상황을 알리고 전기적 고장이 임박하였음을 말한다.