자세 계기 비행은 시각 참조물이 아닌 계기를 사용하여 항공기의 위치를 제어하는 것으로 정의된다. 오늘날의 항공기는 아날로그 및/혹은 디지털 계기를 장비한다. 아날로그 계기 시스템은 기계적으로 작동하며 직접 측정한 값을 숫자로 나타낸다(예를 들어 시계의 초침). 이와 반대로 디지털 계기 시스템은 전기적으로 작동하며 숫자를 디지털로 나타낸다. 많은 제조업체들이 항공기에 디지털 계기를 제공하고 있다. 그러나 아날로그 계기들은 여전히 널리 보급되어 있다. 이 장은 조종사가 아날로그 계기를 사용할 수 있도록 한다.
모든 비행은 basic maneuver로 구성된다(이는 사용하는 항공기, 혹은 비행경로에 관계없음). 시계 비행 도중 항공기 자세는 자연 수평선과 관련된 항공기의 특정 기준점을 통해 제어된다. 계기 비행 도중 항공기 자세는 비행계기를 기준으로 제어된다. 비행계기를 올바르게 해석한다면 시계 비행 도중 바깥 참조물이 제공하는 것과 동일한 정보를 얻을 수 있다. 원하는 항공기 자세를 설정 및 유지하는데 필요한 각 계기의 역할을 학습하면 조종사는 하나 이상의 주요 계기가 고장 난 상황에서도 항공기를 제어할 수 있게 된다.
자세 계기 비행을 학습하기 위해 사용되는 두 가지 기본적인 방법은 “control and performance”와 “primary and supporting”이다. 두 방법에서 자세 제어를 위해 사용되는 계기와 반응은 모두 동일하다. 두 방법은 자세계에 대한 의존도와 그 외 계기들의 해석 방식에서 차이를 보인다.
Attitude Instrument Flying Using the Control and Performance Method
항공기 성능은 항공기의 자세와 출력을 제어함으로써 달성된다. 항공기의 자세는 지구 수평선에 대한 항공기의 pitch 축과roll 축의 관계이다. 자연 수평선을 참조하지 않고도 안정된 비행을 유지하기 위해 조종사는 자세와 출력을 제어해서 계기 비행을 수행할 수 있다. 이러한 전반적인 과정이 자세 계기 비행의 control and performance method라 알려져 있다. 이 과정은 control, performance, 그리고 navigation instruments을 통해 basic instrument flight maneuvers에 적용되며 그 결과로 이륙부터 착륙까지 비행이 부드러워진다.
Control Instruments
control instrument는 즉각적으로 자세와 출력을 나타낸다. 정교한 조작을 허용하기 위해 각 계기에는 눈금이 표시된다. 이 설명에서 “power(출력)”라는 용어는 기술적으로 더 정확한 표현인 “추력, 혹은 항력 관계(thrust or drag relationship)”을 대신하여 사용된다. control은 attitude indicator와power indicator를 통해 결정된다. power indicator는 항공기마다 다르며여기에는 manifold pressure, tachometer, fuel flow, 등등이 있다. [그림 6-1]
Performance Instruments
performance instrument는 항공기의 실제 성능을 나타낸다. performance는 altimeter, airspeed indicator, 혹은 VSI(vertical speed indicator)를 통해 결정된다. [그림 6-2]
Navigation Instruments
navigation instrument는 특정 항법 시설이나fix에 대한 항공기의 위치를 나타낸다. 이 계기들에는 다양한 유형의 course indicator, range indicator, glideslope indicator, 그리고 bearing pointer가 포함된다. [그림 6-3] 기술적으로 진보된 계기를 갖춘 새로운 항공기는 혼합 정보를 통해 보다 정확한 위치 정보를 제공한다.
Procedure Steps in Using Control and Performance
1. 원하는 성능으로 이어질 수 있는 attitude와power를control instrument에 설정한다. 이미 알고 있거나 미리 계산된 자세 변화와 대략적인 출력 설정은 조종사의 업무량을 줄여주는데 도움이 된다.
2. 조종간 압력이 상쇄되기 전까지 trim을 수행한다. 원활하고 정밀한 항공기 조작을 위해서는 trim이 필수적이다. 이는 항공기가 특정 자세로부터 거의 벗어나지 않게 해주므로 조종사는 기타 조종실 업무에도 주의를 기울일 수 있다.
3. 자세나 출력 설정을 통해 원하는 성능이 나타나는지를 확인하기 위해 performance instruments를 cross-check 한다. cross-check은 보는 것과 해석하는 것을 모두 필요로 한다. 만약 편차가 확인되었다면 원하는 성능을 달성하는데 필요한 조정의 양과 방향을 결정한다.
4. control instruments를 통해 자세 및/혹은 출력을 조정한다.
Aircraft Control During Instrument Flight
Attitude Control
자세계를 올바르게 사용하는 것, 자세를 변화시켜야 할 시기를 아는 것, 그리고 정확한 양으로 자세를 부드럽게 변화시키는 것을 통해 항공기 자세가 올바르게 제어될 수 있다. 자세계는 pitch나bank 자세의 변화를 즉각적으로 • 직접적으로 표시한다.
Pitch control
수평선에 대해 miniature aircraft나fuselage dot의 “pitch attitude”를 정확한 양만큼 변경하면 pitch가 변화한다. 이러한 변화는 자세계의 유형에 따라 도(°)나bar width로 측정된다. 원하는 성능으로부터 벗어난 정도가 수정의 양을 결정한다.
Bank Control
bank scale에 대해“bank attitude”나bank pointer를 정확한 양만큼 변경하면 bank가 변화한다. bank scale은 보통 0, 10, 30, 60, 그리고 90도로 눈금이 매겨지며이는 자세계의 위나 아래에 위치한다. 사용되는 bank angle은 보통 선회할 양과 유사하지만30도는 초과하지는 않는다.
Power Control
자세 변화에 맞춰 특정 속도를 유지하기 위해서는 올바른 출력 제어가 필요하다. 출력 변화는 throttle과power indicator 를 통해 이루어진다. power indicator는 난기류, 부적절한 trim, 혹은 부주의한 조종간 압력의 영향을 받지 않는다. 따라서 power 설정이 일정하게 유지되고 있는지 주의 깊게 확인할 필요는 없다.
항공기에 대한 경험을 통해 주어진 양의 출력 변경을 위해선 throttle을 얼마나 움직여야 하는지를 배운다. 출력 변화를 위해 먼저 throttle을 움직인다. 그 다음에는 정확한 출력 설정을 위해 indicator를 cross-check 한다. 출력 설정 도중 indicator에 fix 되지 않는 것이 중요하다. 다양한 비행 외장에 대한 대략적인 출력 설정을 알고 있으면 출력의 overcontrol을 방지하는데 도움이 된다.
Attitude Instrument Flying Using the Primary and Supporting Method
자세 계기 비행을 가르치는 또 다른 기본 방법은 control •performance와 관련된 계기들을 분류하는 것이다. 모든 기동들은 가로(pitch), 세로(bank/roll), 그리고 수직(yaw) 축에 대한 움직임을 어느 정도 수반한다. 본 교재에서는 자세 제어가pitch control, bank control, power control, 그리고 trim control의 측면에서 강조된다. control •performance와 관련된 계기들은 pitch control, bank control, power control, 그리고 trim으로 분류된다.
Pitch Control
pitch control이란elevator를 통해 항공기 가로축을 중심으로 발생하는 회전을 조종하는 것이다. 적절한 계기를 통해 pitch attitude를 해석한 후 수평선을 기준으로 원하는 pitch attitude가 만들어지도록 조종간 압력을 가한다. 이러한 계기에는 attitude indicator, altimeter, VSI, 그리고 airspeed indicator가 포함된다. [그림 6-4] 자세계는 항공기의 pitch attitude를 직접적으로 표시하며그 외의 pitch attitude control instruments는 항공기의 pitch attitude를 간접적으로 나타낸다.
Attitude Indicator
pitch attitude 조작은 항공기 세로축과 실제 수평선간의 각도 관계를 제어한다. 자세계는 항공기의 pitch attitude를 직접적으로 • 즉각적으로 표시한다. horizon bar와 관련하여 miniature aircraft를 특정 pitch attitude로 위치시키기 위해 항공기 조종간이 사용된다. [그림 6-5]
이륙 전에 miniature aircraft는 수평선과 관련하여 올바른 위치에 있어야 한다. 이 위치는 항공기의 매뉴얼에 명시되어 있다. 올바른 순항 속도로 수평 자세에 도달하였다면 miniature aircraft가 horizon bar와 정렬되도록 조정한다. 이는 하중이 변화하였거나 조정을 필요로 하는 그 외 상황일 때 수행될 수 있다. 순항 속도 이외의 속도에서 miniature aircraft의 위치를 조정해서는 안 된다. 이는 자세계가 모든 기동 도중 실제 pitch를 나타내도록 만들기 위함이다.
pitch attitude를 수정하기 위해 attitude indicator를 사용할 때에는 조종간 압력이 매우 가벼워야 한다. 자세계의 miniature aircraft 위/아래로 horizon bar가 이동할 때 bar width의 절반이 초과되어선 안 된다. [그림 6-6] 더 많은 변화가 필요하다면 bar width의 절반 미만을 추가로 이동시킨다. 이렇게 하면 정상 비행으로부터 발생한 편차가 보통 상쇄될 수 있다.
Altimeter
항공기가 수평 비행을 유지하고 있다면 고도계의 지시침은 일정한 고도를 유지한다. 만약 고도계가 고도 감소를 나타내고 있다면 하강을 멈추기 위해 pitch attitude를 위로 조정해야 한다. 만약 고도계가 고도 증가를 나타내고 있다면 상승을 멈추기 위해 pitch attitude를 아래로 조정해야 한다. [그림 6-7] 또한 고도계는 지시침이 움직이는 속도를 통해서도 상승/하강 pitch attitude를 나타낼 수 있다. 고도가 증가/감소하는 속도를 조정하기 위해 pitch attitude를 약간 조정할 수 있다. pitch attitude는 외부 힘(예를 들어 난기류나up/down draft)에 의해 발생한 조그마한 고도 변화를 보정하는 데만 사용된다.
Vertical Speed Indicator(VSI)
일정한 고도를 비행할 때 VSI(이는 vertical velocity indicator나rate-of-climb indicator라고도 불림)는 0을 유지한다. 만약 지시침이 0 위로 움직였다면 상승을 멈추고 수평 비행으로 돌아가기 위해 pitch attitude를 아래로 조정해야 한다. VSI의 지시 변화를 신속하게 조정하면 고도가 크게 바뀌는 것을 방지할 수 있다. [그림 6-8] 난기류는 지시침이 0 근처에서 오락가락 하게 만든다. 이러한 상황에서는 변동 값의 평균치를 올바른 계기 값으로 간주해야 한다. 고도계는 VSI만큼 민감하지 않으므로 난기류 상황에서는 고도계를 참조하는 것이 도움이 된다.
vertical speed는 fpm으로 표시된다. [그림 6-8] 계기의 전면은 숫자들로 눈금이 매겨진다(예를 들어 1, 2, 3, 등등). 이는 분 당 천 피트의 상승/하강을 나타낸다. 예를 들어 지시침이 0.5에 정렬되어 있다면 항공기는 분 당 500ft를 상승한다. 계기는 두 영역으로 나뉜다: 상승(up)과 하강(down).
난기류 조건에서는 VSI가 크게 변동하는 것이 일반적이다. 상황을 더 악화시키지 않기 위해 미세한 수정을 적용해야 한다.
과도한 수정은 원하는 고도로부터 항공기가 overshoot하게 만든다. 허나 수정이 너무 작아서 원하는 고도로 되돌아가는 시간이 불필요하게 길어져서도 안 된다. 참고로 고도 변화량의 약 2배에 해당하는 VSI 변화율이 생성되어야 한다. 예를 들어 원하는 고도로부터 항공기가 100ft 떨어져 있다면 200 fpm으로 수정해야 한다.
상승/하강 도중 원하는 rate로 고도를 변화시키기 위해 VSI가 사용된다. 원하는 상승률/하강률을 유지하기 위해 pitch attitude와 power가 조정되어야 한다.
조종간에 압력을 가하였는데 원하는 fpm보다 200이 초과되는 VSI가 지시되었다면 이는 과조작을 의미한다. 예를 들어 고도 회복을 위해 500fpm을 사용하려 시도하였는데 700fpm 이상이 지시되었다면 과조작이 적용된 것이다. 지시침의 초기 움직임은 수직 움직임의 경향을 나타낸다. 수정 이후 VSI가 올바른 값을 지시하기까지 걸리는 시간을 lag라 부른다. lag는 pitch가 변화되는 속도와 그 양에 비례한다. 조종간 압력을 완화해서 pitch attitude를 neutralize하면 과조작을 줄일 수 있다.
일부 항공기는 IVSI(instantaneous vertical speed indicator)를 장비한다. “IVSI”라는 문자가 계기의 전면에 표시된다. 이 계기에서의 lag가 거의 없거나 아예 없어서 상승률/하강률을 즉시 표시하므로 계기 해석에 도움을 준다.
VSI의 calibration이 틀어져서 수평 비행 도중 점진적인 상승이나 하강이 지시되는 경우가 간혹 있다. 만약 재조정이 이루어질 수 없다면 pitch control을 위해 VSI를 사용할 때 이러한 오차를 고려해야 한다. 예를 들어 부적절하게 설정된 VSI는 수평 비행 도중 100 fpm의 하강을 나타낼 수 있다. 만약 이 값으로부터 벗어났다면 pitch attitude가 변화한 것이다.
Airspeed Indicator
airspeed indicator는 pitch attitude를 간접적으로 제공한다. 일정한 출력과 일정한 고도를 유지하면 항공기는 일정한 속도로 수평 비행을 유지한다. 만약 속도가 상승하였다면 pitch attitude가 낮아진 것이니 pitch attitude를 높여야 한다. [그림 6-9] 만약 속도가 감소하였다면 pitch attitude가 높아진 것이니 pitch attitude를 낮춰야 한다. [그림 6-10] 속도의 변화율이 빠르다는 것은 pitch의 변화가 크다는 것이다. 반면 속도의 변화율이 느리다는 것은 pitch의 변화가 작다는 것이다. 속도계는 pitch 계기로 사용될 뿐만 아니라 수평 비행 도중 출력 제어를 위해 사용될 수도 있다. pitch의 변화는 속도의 즉각적인 변화를 통해 지시된다. 속도계에는 lag가 거의 없다.
Pitch Attitude Instrument Cross-Check
고도계는 수평 비행 도중 pitch attitude를 나타내는 중요한 계기이다(단, 뇌우와 같이 수직 기류가 강한 조건에서는 제외). 올바른 출력이 사용된다면 pitch attitude 계기들 중 무엇으로도 수평 비행 자세를 유지할 수 있다. 허나 고도계만이 정확한 고도 정보를 제공한다. pitch attitude 계기들 중 하나가 pitch attitude를 조정해야 할 필요성을 나타냈다면 자세계를 통해 이를 수정해야 한다. pitch attitude 제어와 관련된 일반적 오류는 다음과 같다:
∙ 과조작.
∙ 부적절한 출력 사용.
∙ pitch attitude 계기들을 충분히 cross-check 하지 않으며 pitch attitude의 변화가 필요할 때 수정 조치를 취하지 않음.
Bank Control
bank control이란 날개와 수평선 사이의 각도를 제어하는 것이다. 적절한 계기를 통해 bank attitude를 해석한 후 aileron 압력을 가해서 항공기가 세로축을 중심으로 roll 하게 만든다. 이러한 계기들에는 다음이 포함된다 [그림 6-11]:
∙ Attitude indicator
∙ Heading indicator
∙ Magnetic compass
∙ Turn coordinator/turn-and-slip indicator
Attitude Indicator
자세계는 실제 비행 자세를 즉각적으로 • 직접적으로 보여주는 유일한 계기로 가장 기본적인 자세 기준이다.
Heading Indicator
heading indicator는 적절한 bank 정보와heading 정보를 제공하며bank를 위한 primary instrument로 간주된다.
Magnetic Compass
magnetic compass는 heading 정보를 제공하며heading indicator와 함께 사용될 때 bank instrument로 간주된다. magnetic compass는 난기류, 상승, 하강, 출력 변화, 그리고 속도 조절로 인한 가속/감속의 영향을 받으므로 계기를 사용할 때 주의해야 한다. 또한 magnetic compass가 지시하는 값은 선회 방향에 따라 lead/lag를 나타낼 것이다. 따라서 이러한 값은 선회 정보를 표시하는 다른 계기들(attitude and heading indicators,그리고turn-and-slip indicator와turn coordinator)과 함께 고려되어야 한다.
Turn Coordinator/Turn-and-slip Indicator
이 계기들은 모두 선회 정보를 제공한다. [그림 6-12] turn coordinator는 bank rate와 turn rate를 제공한다. 반면 turn-and-slip indicator는 turn rate만 제공한다.
Power Control
속도 조정을 위한 출력 변화는 모든 항공기 축 주위에서, 혹은 일부 항공기 축 주위에서 움직임을 일으킬 수 있다. 움직임의 양과 방향은 출력의 변화량이나 출력을 변화시키는 속도에 따라 달라진다. 수평 비행 도중 출력 변화가 pitch attitude와 airspeed에 미치는 영향이 그림 6-13과 6-14에 나타나 있다. 출력을 조정한 후 출력 조정이 원하는대로 이루어졌는지 확인하기 위해 power instruments를 cross-check 한다. 다른 계기에서 출력 조정의 필요성을 나타내던 나타내지 않던 power instruments를 cross-check 해서 출력 조정이 이루어져야 한다. 항공기는 다양한 엔진에 의해 구동되며각 엔진은 출력의 양을 나타내는 특정 계기를 가지고 있다. 계기 비행 도중 출력을 조정할 때 이러한 계기를 사용해야 한다.
power indicator instruments는 다음을 포함한다 [그림 6-15]:
∙ Airspeed indicator
∙ Engine instruments
Airspeed Indicator
속도계는 항공기의 출력을 나타내며이는 항공기가 balance와 trim을 잡은 상태에서 수평 비행 중일 때 가장 잘 확인된다. 만약 수평 비행 도중 속도가 증가하였다면 출력이 증가하였다고 추정될 수 있으며이에 따라 power나trim을 다시 조정해야 한다.
Engine Instruments
engine instruments(예를 들어 manifold pressure indicator)는 주어진 설정에 대한 항공기 성능을 표시한다. 출력 설정이 변경되면 각 engine instruments에 그 변화가 반영되며 항공기 성능이 영향을 받는다(대기속도가 증가하거나 감소함). 고정 피치 프로펠러의 경우에는 프로펠러 회전 속도(tachometer의 RPM)가 증가하거나 감소할 때에도 항공기 성능이 영향을 받는다(대기속도가 증가하거나 감소함).
Trim Control
올바른 trim 기법은 부드럽고 정교한 계기 비행을 위해 필수적이며 이는 그림 6-16에 표시된 계기들을 활용한다. 기동 도중 항공기가 올바르게 trim 되어야 한다. 비행 기술의 수준은 조종사가 trim 기법을 얼마나 제대로 배우느냐에 따라 크게 달라진다.
Airplane Trim
모든 조종간 압력이 완화된 상태에서 원하는 자세가 유지되면 비행기는 올바르게 trim 된 것이다. 모든 조종간 압력을 완화하게 되면 항공기를 특정 자세로 유지하는 것이 훨씬 쉬워진다. 이는 항법 계기와 기타 조종실 업무들에 더 많은 시간을 할애할 수 있게 해준다.
항공기는 다음과 같은 방법으로 trim 된다:
∙ 원하는 자세를 설정하기 위해 조종간 압력을 가한다. 그런 다음 조종간 압력을 놓았을 때 항공기가 그 자세를 유지하도록 trim을 조정한다.
∙ ball이 중앙으로부터 이동한 방향으로 rudder trim을 움직인다. 그런 다음 날개 수평 자세가 유지되도록 aileron trim을 조정한다.
∙ 균형 잡힌 출력이나 추력을 사용하면 삼타일치 비행을 유지하는데 도움이 된다. 자세, 출력, 혹은 외장이 변경되면 trim을 조정해야 할 수 있다. 항공기 자세를 바꾸기 위해 trim만 사용하면 항공기 제어가 불규칙해진다. 조종간 압력과 이후의 trim 조정이 조합되어야 부드럽고 정확한 자세 변경이 이루어진다. trim control은 항공기 조작을 원활하게 만드는데 도움이 된다.
Example of Primary and Support Instruments
일정한 속도로 직진수평비행을 한다는 것은 zero bank(일정한 heading) 상태에서 정확한 고도가 유지됨을 의미한다. 이러한 비행 상태를 유지하는데 사용되는 primary pitch, bank, 그리고 power 계기는 다음과 같다:
∙ Altimeter – altimeter는 가장 적절한 고도 정보를 제공하며이는 pitch를 위한 primary 계기이다.
∙ Heading Indicator – heading indicator는 가장 적절한 bank 정보나heading 정보를 제공하며이는 bank를 위한 primary 계기이다.
∙ Airspeed Indicator – airspeed indicator는 출력 생산량 측면에서 수평 비행과 관련된 가장 적절한 정보를 제공하며 이는 power를 위한 primary 계기이다.
자세계가 기본적인 자세 기준이긴 하지만primary and supporting instruments 개념이 pitch-and-bank attitudes를 설정 및 유지하는데 있어 특정 계기의 가치를 떨어뜨리지는 않는다. 자세계는 실제 비행 자세를 즉각적이고 직접적으로 표시하는 유일한 계기이다. 가능하다면pitch-and-bank attitude를 설정 및 유지하는데 자세계가 사용되어야 한다. basic instrument maneuvers 도중 primary and supporting instruments를 사용하는 방법에 대해서는 Chapter 7, Airplane Basic Flight Maneuvers에 자세히 설명되어 있다.
자세 계기 훈련 도중 두 가지 기본 비행 기술을 발달시켜야 한다: instrumentcross-check, 그리고 instrument interpretation. 이들은 정확한 항공기 조작을 가능하게 해준다. 해당 기법들은 개별적으로, 그리고 순서대로 학습된다. 허나 특정 비행경로를 유지하기 위해 해당 기법들을 부드럽고 확실한 조종간 조작과 통합하는 능력이 정밀 비행의 숙련도를 측정하는 척도가 된다.
Instrument Cross-check
첫 번째 기본 비행 기술은 cross-check(“scanning”, 혹은 “instrument coverage”라고도 불림)이다. cross-check이란 자세 및 성능 정보를 위해 계기들을 지속적으로, 그리고 논리적으로 확인하는 것이다. 자세 계기 비행 도중 조종사는 계기를 참조하여 자세를 유지함으로써 원하는 성능을 만들어낸다. 항공기의 자세와 성능을 결정하기 위해 두 개 이상의 계기를 확인 및 판독하는 것을 cross-check이라 한다. cross-check을 위한 특정한 방법이 권장되지는 않는다. 허나 특정 기동 도중 항공기를 조작하는데 최상의 정보를 제공하는 계기를 사용해야만 한다. 중요한 계기란 기동의 특정 단계에 대해 가장 적절한 정보를 제공하는 계기이다. 이는 보통 일정한 지시를 유지해야 하는 계기들이다. 남은 계기들은 중요한 계기의 지시가 일정하게 유지되도록 도움이 되어야 한다. 이는 emergency panel을 사용하는 경우에도 마찬가지이다.
계기 비행 도중 cross-check은 필수적이다. 시계 비행 도중 수평 자세는 외부 참조물을 통해 유지될 수 있다. 허나 고도가 유지되고 있는지를 판단하기 위해 고도계가 점검되어야 한다. 인적 오류, 계기 오차, 그리고 대기 조건 및 적재 조건 변화로 인한 비행기 성능 변화 때문에 오랜 기간 동안 자세 및 성능을 일정하게 유지하는 것은 불가능하다. 따라서 조종사는 계기를 지속적으로 점검해야 하며cross-check을 통해 비행기 자세를 적절히 변경해야 한다. cross-check의 예시는 다음 단락에서 설명된다.
Selected Radial Cross-check
selected radial cross-check을 사용할 경우 조종사는 비행시간의 80~90%를 자세계에 사용하며 그 외의 계기들은 재빨리 훑게 된다(이 설명을 위해 자세계를 둘러싼 5개의 계기들을 flight instruments라 부르겠다). 이 방법을 통해 조종사의 눈은 flight instruments간에 곧장 이동하지 않는 대신 자세계를 거쳐 이동한다. 수행 중인 기동에 따라 이 패턴으로부터 어떤 계기를 볼지 결정한다. [그림 6-17]
Inverted-V Cross-Check
inverted-V cross-check 도중 조종사는 자세계로부터 turn coordinator를 향해 아래로, 자세계를 향해 위로, VSI를 향해 아래로, 자세계를 향해 위로 스캔한다. [그림 6-18]
Rectangular Cross-Check
rectangular cross-check 도중 조종사는 위에 놓인 세 개의 계기들(속도계, 자세계, 그리고 고도계)을 가로질러 스캔한다. 그런 다음 아래에 놓인 세 개의 계기들(VSI, heading indicator, 그리고 turn instrument)을 스캔하기 위해 아래를 바라본다. 이러한 스캔은 직사각형 경로를 따른다(시계방향인지, 혹은 반시계방향인지는 개인적으로 선택할 수 있음). [그림 6-19]
rectangular cross-check은 모든 계기에 동일한 가중치를 부여한다. 때문에 해당 방법은 특정 기동을 성공적으로 수행하는데 필요한 계기로 되돌아가는 시간을 연장시킨다.
Common Cross-Check Errors
초보자는 정확히 무엇을 봐야할지 모르는 상태에서 계기들을 빠르게 cross-check 할 수 있다. 기본 계기 기동에 대한 경험이 증가함으로써, 그리고 이러한 기동들과 연관된 계기 지시에 익숙해짐으로써 조종사는 무엇을 봐야 하는지, 언제 봐야 하는지, 그리고 어떻게 대응해야 하는지를 배운다. 숙련도가 증가함에 따라 조종사는 습관처럼 cross-check을 수행하며 비행 상황에 따라 scanning 순서와 속도를 조정한다. 연습을 통해 기본 계기 숙련도를 유지하지 못할 경우 다음과 같은 일반적인 scanning 오류가 발생할 수 있다.
fixation은 좋지 못한 결과로 이어진다. 예를 들어 현재 항공기가 특정 고도로부터 200ft 벗어나 있다. 조종사는 고도계를 응시하고 고도가 어떻게 이만치 변화하였는지 궁금해할 수 있다. 이렇게 계기에 fix된 동안 조종간에 무의식적으로 긴장이 증가할 수 있으며 그 결과 눈에 띄지 않는 heading 변화가 발생할 수 있다. 자세를 변화시킬 때에도 fixation이 발생할 수 있다. 예를 들어 90도 선회를 위해 shallow bank를 설정하였다. 선회 도중 조종사는 적절한 계기들을 cross-check 하지 않는 대신 heading indicator만을 응시하였다. 허나 선회 진입 후 약 25초 동안은 heading indicator를 다시 확인할 필요가 없다. 따라서 해당 상황은cross-check 오류만이 전부가 아니다. 해당 상황은 계기 판독(instrument interpretation)과 관련이 있을 수 있다. heading indicator를 읽는 것에 대한 불확실함(즉 판독), 혹은 roll out 불일치로 인한 불확실함(즉 조작)으로 인해 fixation이 발생할 수 있다.
cross-check 도중 계기의 omission은 또 다른 오류이다. 이는 자세 변화 후 중요한 계기를 예상하지 못한 경우 발생할 수 있다.예를 들어 180도 급선회로부터 roll-out 시 자세계만을 참조하여 직진수평비행이 설정되었다. 그 결과 heading indicator가 누락되었으며 특정 heading에서 roll-out을 수행하지 못했다.세차 오류로 인해 자세계는 순간적으로 약간의 오차를 나타낸다. 이는 다른 계기들을 빠르게 참조함으로써 수정될 수 있다.
자세 정보를 위해 필요한 계기들을 조합하여 사용하는 대신 하나의 계기에 emphasis 되는 것은 훈련 초기 단계에서 나타나는 오류이다. 가장 쉽게 이해할 수 있는 계기에 의존하는 것은 자연스러운 경향이다(설령 해당 계기가 잘못된,혹은 부적절한 정보를 제공한다 하더라도). 하나의 계기에 의존하는 것은 좋지 못하다. 예를 들어 조종사는 자세계를 통해 고도 제어를 꽤나 유지할 수 있다. 허나 cross-check에 고도계를 포함하지 않고는 고도를 정확하게유지할 수 없다.
Instrument Interpretation
두 번째 기본 기술은 계기 판독으로 이는 철저한 연구와 분석을 필요로 한다. 계기 판독은 각 계기의 구조와 작동 원리를 이해하는 것으로 시작된다. 그런 다음 이 지식을 현재 비행 중인 항공기의 성능, 수행할 특정 기동, 해당 항공기에 적용되는 cross-check 및 조작 기법, 그리고 비행 조건에 적용해야 한다.
예를 들어 small aircraft를 운항하는 조종사가 해수면 근처에서 5분간 full power로 상승하고 있다. 자세계의 miniature aircraft는 인공 수평선으로부터 two bar widths(miniature aircraft wings 두께의 두 배)이다. [그림 6-20] 비행기는 90 knots, 500 fpm으로 상승하고 있다. 이 특정 비행기의 power available과 조종사가 설정한 attitude를 통해 performance가 계기들에 지시된다. 이제 제트기의 자세계에 동일한 자세를 설정해보자. small aircraft와 같은 자세에서 제트기는 250 knots, 2,000 fpm으로 상승하고 있다.
항공기 성능을 학습함에 따라 조종사는 항공기 자세에 대한 계기 지시들을 올바르게 해석한다. pitch attitude를 결정해야 할 경우 속도계, 고도계, VSI, 그리고 자세계가 해당 결정에 필요한 정보를 제공한다. bank attitude를 결정해야 할 경우 heading indicator, turn coordinator, 그리고 자세계를 판독해야 한다. 기동 도중 항공기 자세를 제어하기 위해 각 기동에 대해 예상되는 성능, 그리고 판독할 계기들을 학습한다. 두 가지 기본 비행 기술(cross-check과 interpretation)은 기본 계기 비행에 필요한 부드러운 조작을 제공한다.