(3) Straight Climbs and Descents

Straight Climbs and Descents

 

각 항공기는 특정 무게에 대해 가장 효율적인 상승률을 만들어내는 특정 pitch attitude와 airspeed를 가진다. POH/AFM에는 가장 바람직한 상승이 만들어지는 속도가 포함되어 있다. 이 값은 최대 총 무게를 기초로 한다. 조종사들은 이러한 속도가 무게에 따라 어떻게 변하는지를 알아야 하며 그래야 비행 도중 속도를 보정할 수 있다.

 

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Constant Airspeed Climb From Cruise Airspeed

 

순항 속도로부터 정속 상승에 진입하기 위해 부드럽고 천천히 aft elevator pressure를 가해서 yellow chevron(aircraft symbol)을 상승시킨다. [그림 7-63] yellow chevron의 끝부분이 원하는 pitch에 도달하였다면 aft control pressure를 유지하면서 부드럽게 상승 출력을 가한다. 이러한 출력 증가는 pitch를 변화시키기 전에, 혹은 원하는 pitch에 도달한 후에 적용될 수 있다. 최대 출력 상승 이외의 출력 설정이 필요하다면 특정 상승 출력을 위해 POH/AFM을 참조한다. pitch attitude는 항공기의 형식에 따라 달라진다. 속도가 감소하면 조종간 압력을 증가시켜서 자세를 유지하는데 필요한 추가적인 elevator 편향을 보상한다. 조종간 압력을 없애기 위해 trim을 사용한다. trim을 효과적으로 사용하면 조종사는 별다른 주의 없이도 pitch를 더욱 잘 유지할 수 있다. 이를 통해 조종사는 모든 계기를 효율적으로 스캔하는데 더 많은 시간을 할애할 수 있다.

항공기의 성능을 모니터링하기 위해 VSI를 사용해야 한다. 부드러운 pitch 전환을 통해 VSI tape가 상승 경향을 나타내기 시작하며 현재 사용 중인 pitch와 power에 상응하는 상승률에서 안정된다. 이 상승률은 항공기의 무게 조건과 대기 조건에 의해 달라질 수 있다. 때문에 조종사는 무게와 대기 조건이 항공기 성능에 어떻게 영향을 미치는지에 대하여 알아야 한다.

 

항공기가 일정한 airspeed 및 pitch attitude에서 안정되면 pitch를 위한 primary flight instrument는 ASI가 되고 primary bank instrument는 heading indicator가 된다. 항공기 형식에 따라 primary power instrument는 tachometer나 manifold pressure gauge가 된다. 만약 pitch attitude가 올바르다면 원하는 속도를 향해 대기속도가 천천히 줄어들 것이다. 만약 원하는 속도에 도달하지 못하였다면 원하는 속도에서 항공기가 안정될 때까지 pitch를 조금씩 변경한다. 속도가 변화하였다면 trim을 조정해야 한다.

 

Constant Airspeed Climb From Established Airspeed

 

정속 상승에 진입하기 위해 먼저 순항 속도에서 상승 속도로 감속을 완료한다. 감속 도중에는 직진수평 비행을 유지한다. 상승에 진입하는 방법은 앞서 설명한 방법(Constant Airspeed Climb From Cruise Airspeed)과 유사하다. 단, 이 경우에는 pitch attitude를 올릴 때 반드시 출력을 증가시켜야 한다. [그림 7-64] pitch를 변화한 후에 출력을 증가시키면 항력 증가로 인해 속도가 감소한다. 반면 pitch를 변화하기 전에 출력을 증가시키면 excess thrust로 인해 속도가 증가한다.

Constant Rate Climbs

 

정률 상승에 진입하는 방법은 정속 상승에 진입하는 방법과 매우 유사하다. 출력을 증가시킬 때 elevator pressure를 부드럽게 가해서 원하는 상승률이 발생하는 pitch attitude까지 yellow chevron을 올린다. 이 기동의 초반에는 ASI가 pitch를 위한 primary instrument이며 상승률이 안정된 후에는 VSI tape이 primary instrument가 된다. 이제 ASI는 power를 위한 primary instrument이다. 원하는 상승률로부터 편차가 발생하면 미세한 pitch 변화가 필요하다. [그림 7-65]

performance, pitch, 그리고 power의 편차를 보정하기 위해 수정을 적용할 때 안정적인 비행 자세를 계속 유지하기 위해선 조종 입력들이 조화를 이루어야 한다. 예를 들어 현재 상승률은 원하는 값보다 적지만 속도는 정확하다. 이때 pitch를 올리면 상승률이 순간 증가한다. 허나 출력을 증가시키지 않으면 항력 증가로 인해 속도가 빠르게 줄어들기 시작한다. 하나의 변수가 변경되었다면 다른 변수들도 조화롭게 변경되어야 한다.

 

반대로 airspeed는 낮고 pitch는 높은 경우에는 pitch attitude만 낮춰도 문제가 해결될 수 있다. 출력 감소가 필요한지 확인하기 위해 항공기 기수를 약간만 낮춘다. 항공기의 pitch setting과 power setting에 익숙해지면 정밀한 자세 계기 비행을 수행하는데 도움이 된다.

 

Leveling Off

 

상승을 하다가 수평을 잡기 위해선 원하는 고도에 도달하기 전에 pitch를 줄여야 한다. 원하는 고도에 도달하기 전에 pitch를 줄이지 않으면 항공기의 가속도로 인해 해당 고도를 통과하게 된다. 적용해야 할 lead의 양은 상승률/하강률에 따라 달라진다. 상승률/하강률이 커질수록 level off를 위한 lead가 커져야 한다. 좋은 rule of thumb는 상승률/하강률의 10%만큼 level off를 lead하는 것이다(1,000fpm ÷ 10 = 100feet lead).

 

원하는 고도에서 수평을 잡기 위해 level pitch attitude로 forward elevator pressure를 가하면서 VSI와 altimeter tapes를 모니터링 한다. 하강률이 점점 감소하고 속도는 증가하기 시작해야 한다. 원하는 순항 속도로 증속하기 전까지는 상승 출력 설정을 유지한다. 증속 도중 고도를 유지하기 위해 고도계를 계속 모니터링 한다. 순항 속도에 도달하기 전에는 출력을 감소시켜서 속도가 과도해지는 것을 막는다. 여기에 필요한 lead 시간은 항공기가 가속하는 속도에 따라 달라진다. airspeed trend indicator를 사용하면 특정 속도를 향해 항공기가 얼마나 빠르게 도달하는지에 대해 도움을 얻을 수 있다.

 

상승 속도를 그대로 유지하면서 수평을 잡는 경우에는 수평 비행에 적절한 자세로 pitch를 낮추면서 상승 속도가 유지되는 값으로 power를 줄인다. pitch와 power의 조화로운 감소를 통해 속도의 변화가 없어야 한다.

 

Descents

 

하강 비행은 다양한 airspeeds 및 pitch attitudes에서 수행될 수 있다. 출력을 줄이거나, 수평비행 자세 보다 낮은 자세로 pitch를 내리거나, 항력을 추가하면 하강이 시작된다. 이러한 변화들 중 하나가 수행된 후에 대기속도는 결국 안정이 된다. 속도가 변하고 있을 때 정확한 pitch를 표시하는 계기는 자세계뿐이다. 자세계를 사용하지 않는 경우에는(예를 들어 partial panel flight) 항공기가 일정한 속도 및 하강률에서 안정되기 전까지 ASI tape, VSI tape, 그리고 altimeter tape가 변화할 것이다. altimeter tape은 계속해서 하강을 표시한다. pitch를 일정하게 유지하고 항공기가 안정될 때까지 기다린다. 자세나 속도가 변화하는 동안 조종간 압력을 없애기 위해 trim을 지속적으로 적용한다. 항공기의 비행경로와 속도가 변화하고 있으므로 이때 스캔 속도가 빨라져야 한다. [그림 7-66]

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하강은 일정한 대기속도로, 일정한 하강률로, 혹은 일정한 대기속도 및 하강률로 수행될 수 있다. 다음 방법은 자세계의 유무와 관계없이 수행될 수 있다. 항공기가 직진수평비행을 유지하면서 특정 속도로 감속할 수 있도록 출력을 줄여준다. 원하는 속도에 가까워지면 출력을 미리 결정해둔 값으로 줄인다. 이때 pitch를 낮춰주지 않으면 속도가 계속해서 줄어든다. pitch를 위한 primary instrument는 ASI tape이다. 원하는 속도로부터 편차가 발생하면 자세계를 통해 pitch를 조금씩 조정하고 airspeed tape을 확인한다. airspeed trend indicator를 통해 현재 증속중인지, 그리고 그 rate가 어느 정도인지 판단한다. 조종간 압력을 trim하는 것을 잊지 말아라.

 

정률 하강에 진입하는 절차는 정속 하강에 진입하는 절차와 동일하다(단, pitch를 위한 primary instrument는 VSI tape이다). power를 위한 primary instrument는 ASI이다. 특정 속도를 유지하면서 정률 하강을 수행하는 경우에는 pitch와 power가 조화롭게 사용되어야 한다. pitch의 변화는 속도에 직접적으로 영향을 미친다. 반대로 pitch가 일정하게 유지되고 있을 때 속도가 변화하면 하강률이 직접적으로 영향을 받는다.

 

Leveling Off

 

하강을 하다가 순항 속도로 수평을 잡기 위해 먼저 순항 설정으로 출력을 증가시킨 후에 pitch를 수평비행 자세로 되돌리기 시작한다. level off 시작 지점을 결정하는데 사용되는 기술은 하강률의 10%에 해당하는 고도만큼 level off를 lead 하는 것이다. 예를 들어 항공기가 1,000fpm으로 하강하고 있다면 level off 고도로부터 100ft 지점에서 level off를 시작한다. 만약 pitch attitude를 늦게 변화시키기 시작했다면 pitch를 급격하게 변화시키지 않는 한 원하는 고도를 통과하려는 경향이 있다. 조작 문제나 공간정위상실로 이어질 수 있는 급격한 변화를 만들지 않도록 주의한다. level pitch attitude가 만들어졌다면 원하는 속도까지 항공기를 증속시킨다. airspeed tape와 altitude tape로 성능을 모니터링 한다. 속도가 벗어난 것이 확인되었다면 출력을 조정한다. altimeter tape을 cross-check해서 항공기가 수평비행을 유지하고 있는지 확인한다. 고도가 벗어난 것이 확인되었다면 원하는 고도로 다시 되돌아갈 수 있도록 pitch를 변경한다. pitch를 변경하였다면 출력 세팅도 조화롭게 변경되어야 한다. 원하는 순항 속도를 유지하기 위해 대기속도를 모니터링 한다.

 

하강 속도를 그대로 유지하면서 수평을 잡는 경우에도 조종사는 pitch attitude를 높이기 시작할 시점을 결정해야 한다. 만약 pitch만 들면 항력 증가로 인해 속도가 변화한다. 속도를 유지하기 위해 출력을 미리 결정해둔 값까지 부드럽게 증가시켜야 한다. 조종간 제어 압력을 완화하기 위해 항공기를 trim 한다.

 

Common Errors in Straight Climbs and Descents

 

상승 및 하강 오류들은 일반적으로 다음 실수들로부터 발생하지만 이에 국한되지는 않는다:

 

1. 상승 시작 시 pitch 과조작. 정교한 자세 계기 비행을 위해서는 항공기에 익숙해지는 것이 중요하다. 특정 속도와 관련된 pitch attitudes에 익숙해지기 전까지는 초기 pitch로부터 수정을 만들어내야 한다. pitch를 변경한다 해서 즉각적으로 안정적인 결과가 만들어지지는 않으므로 새로운 속도와 수직 속도가 안정되는 동안 인내심을 유지해야 한다. 성능이 검증되기 전까지는 또 다른 pitch 변화를 수행하지 않는다. 작은 변화가 보다 신속한 결과를 낳으며 안정적인 비행경로를 만들어낸다. pitch와 power를 크게 변화시키면 제어가 더 어려워지며 회복 절차가 복잡해질 수 있다.

 

2. 계기 cross-check 속도를 높이지 못함. pitch나 power를 변경할 때마다 cross-check 속도가 높아져야 한다. cross-check이 느리면 비행 자세가 벗어날 수 있다.

 

3. 새로운 pitch attitudes를 유지하지 못함. 편차를 수정하기 위해 pitch를 변경하였다면 성능이 검증되기 전까지 새로운 pitch attitude를 유지해야 한다. trim을 사용하면 새로운 pitch attitude를 유지하는데 도움이 된다. 만약 pitch가 유지되지 못하면 새로운 pitch가 편차를 수정하는데 충분했는지 검증하지 못한다. pitch attitude가 계속 바뀌면 회복 절차가 지연된다.

 

4. 효율적인 trim 기법을 사용하지 못함. 조종사가 조종간 압력을 직접 유지해서 pitch가 변화되었다면 초기 수정으로 인한 성능이 검증될 수 없다. 직접 pitch attitudes를 유지하려 시도하면 조종사가 조종간 압력을 더 가하거나 완화하는 경향이 있다. trim을 사용하면 조종사가 조종간 압력을 가하지 않고도 비행할 수 있게 해준다.

 

5. 적절한 출력 설정을 사용하지 못함. 조종사가 항공기의 특정 pitch setting과 power setting에 익숙하지 않으면 비행경로를 변경하는데 오랜 시간이 걸린다. 비행경로를 신속하게 변경하기 위해서는 pitch setting과 power setting을 배워야 한다.

 

6. pitch 및/혹은 power를 조정하기 전에 속도와 수직 속도를 cross-check 하지 않음. 속도나 수직 속도 중 하나를 수정함으로써 다른 하나의 편차도 수정되는 경우가 있다.

 

7. 수평을 잡는 도중 pitch와 power를 조화롭게 사용하지 않음. 수평을 잡는 도중 pitch와 power가 조화롭게 사용되어야 원하는 결과를 얻을 수 있다. 출력을 가하기 전에 pitch를 들면 항력이 증가하며 결국 대기속도가 원하는 값 이하로 감소한다.

 

8. supporting pitch instruments를 사용하지 않아서 VSI를 chase 함. pitch를 변경하는 control instrument로 항상 자세계를 사용한다.

 

9. 상승이나 하강 도중 수평을 잡기 위한 적절한 lead를 결정하지 못함. 너무 오래 기다리면 고도를 통과할 수 있다.

 

10. Ballooning – 수평을 잡고 출력을 증가시킬 때 forward control pressure를 유지하지 못함. 출력 증가로 인해 추가 양력이 발생해서 기수가 pitch up 한다.