Instructor-pang

Communication Failure

IFR operations에 대한 양방향 무선 교신 두절 절차는 14 CFR Part 91, 91.185에 설명되어 있다. IFR에 따라 비행중인 조종사는 이 규정을 준수해야 한다(단, ATC에 의해 달리 허가된 경우 제외). 교신 두절에 대한 더 넓은 절차는 AIM(Aeronautical Information Manual)에서 확인할 수 있다. 조종사는 squawk code 7600을 통해 ATC에 무선 교신 두절을 알릴 수 있다. [그림 2-69] 송신기만 작동하지 않는 경우에는 모든 수신기(navigation receivers 포함)를 통해 ATC instructions를 청취한다. ATC는 VOR, VORTAC, NDB, 혹은 localizer 주파수를 통해 조종사와 교신을 시도할 수 있다. 또한 조종사는 이전에 할당받았던 주파수를 통해 ATC와 교신하려 시도해야 한다.

교신 두절에 대한 규정의 주된 목적은 ATC system 내 IFR no-radio operations가 길어지는 것을 방지하기 위함이다. 왜냐하면 이러한 운영은 공역 내 다른 사용자들에게 악영향을 미칠 수 있기 때문이다. VFR conditions에서 IFR clearance에 따라 운영하던 도중 교신 두절이 발생한 경우, 혹은 교신 두절 이후 VFR conditions를 마주한 경우 조종사는 VFR conditions 하에 비행을 수행하고 실현 가능한대로 착륙해야 한다. 실현 가능한대로 착륙하라는 조건을 최대한 빨리 착륙하라는 의미로 해석해서는 안 된다. 조종사들은 최선의 판단을 행할 수 있는 특권을 가지고 있다. 따라서 조종사는 인가되지 않은 공항, 혹은 항공기 형식에 적합하지 않은 공항에 착륙하지 않아도 되며 의도하는 목적지에 몇 분 이내로 착륙하지 않아도 된다. 허나 IFR conditions가 만연한다면 항공기 분리를 보장하기 위해 절차를 준수해야 한다. 조종사가 양방향 무선 교신 두절을 맞닥뜨린 후 IFR에 따라 비행해야 한다면 다음 경로들 중 하나를 선택해야 한다:

• 마지막으로 받은 clearance에서 ATC가 할당한 경로.

• 만약 radar vector를 받고 있었다면 교신 두절이 발생한 지점으로부터 radar vector clearance에서 명시된 fix∙route∙airway까지의 direct route.

• 할당받은 경로가 없는 경우 ATC가 further clearance로 예상하라 알려준 경로.

• 이러한 경로들이 모두 없는 경우 비행계획서에 제출한 경로.

양방향 무선 교신이 두절된 경우 특정 고도를 비행하는 것 또한 중요하다. 통신 두절 발생 후 유지해야하는 고도는 14 CFR Part 91, 91.185에서 확인할 수 있다. 비행하는 각 구간에 대하여 다음 고도들 중 가장 높은 고도를 비행해야 한다.

• 마지막으로 받은 clearance에서 ATC가 할당한 altitude/flight level.

• IFR operations를 위한 minimum altitude/flight level.

• ATC가 further clearance로 예상하라 알려준 altitude/flight level.

종종 마지막으로 할당받은 고도나 further clearance 고도가 차후 경로의 MEA만큼 높지 않을 수 있다. 이 경우 조종사는 보통 MEA가 높아지는 fix에 도달하였을 때 더 높은 MEA로 상승한다. 만약 fix에 MCA가 있다면 fix에 도달하였을 때 MCA 이상이도록 상승한다. 만약 차후의 경로가 더 낮은 MEA를 가진다면 MEA가 낮아지는 fix에 도달하였을 때 마지막으로 할당받은 고도나 further clearance 고도로 하강한다.

ARTCC Radio Frequency Outage

ARTCC는 ATC 서비스를 중단 없이 제공하기 위하여 각 주파수에 대해 적어도 하나의 백업 라디오 송수신기를 가진다. 간혹 기술적 문제로 인하여 지연이 발생할 수도 있지만 전환에 60초 이상 걸리는 경우는 거의 없다. 고장이 신속하게 해결되지 않으리라 판단될 경우 ARTCC는 근처 항공기로 하여금 고장이 발생한 주파수를 통해 교신 지침을 방송해 달라 요청한다. 조종사는 ARTCC의 주파수 고장을 판단하기 전에 최소 1분 정도 기다려야 한다. 이러한 고장이 발생한 경우 조종사는 고장이 발생한 주파수를 청취함과 동시에 다음의 권장 교신 절차를 준수해야 한다(단, 업무량과 장비 성능이 허용하는 경우):

1. 주파수를 변경한 후 ARTCC와 양방향 교신이 이루어지지 않을 경우 조종사는 이전 관제사와 다시 교신하여 대체 주파수나 기타 지시를 받아야 한다.

2. 양방향 교신이 이루어진 후 ARTCC 주파수 장애가 발생한 경우 조종사는 다른 ARTCC 주파수(가능하다면 다음 담당 구역의 주파수)와 교신한 다음 지시를 요청해야 한다. 허나 경로 상 다음 주파수 변경이 다른 ATC 시설과 관련된 경우에는 해당 시설과 교신하여 지시를 받아야 한다. 어떤 방법으로도 교신이 다시 이루어지지 않을 경우 조종사는 FSS에 지시를 요청해야 한다.

Note: FSS를 통해 ARTCC의 정보를 받는 것은 회사 주파수를 이용하는 것보다 빠르다. 왜냐하면 FSS는 담당 ARTCC 구역과의 직접 회선을 가지고 있기 때문이다. 따라서 ARTCC 주파수 장애로 인해 FSS나 회사 주파수 중 하나를 선택해야하는 경우 FSS를 사용하는 것이 권장된다.

Climbing and Descending En Route

ATC가 clearance나 instruction을 발부한 경우 조종사는 수신 즉시 이를 이행해야 한다. 종종 ATC는 그들의 요청을 수식하는 단어들을 포함한다. 예를 들어 “immediately”는 긴급함을 강조하기 위해 사용되며 조종사는 안전을 위해 이를 신속히 따라야 한다. 상승 지점이나 시간제한이 추가된다 하여 조종사들로 하여금 비행경로나 ATC clearance 조항들을 벗어날 권한을 부여하지는 않는다. 만약 “climb at pilot’s discretion”을 받은 경우 조종사는 원하는 때에 상승을 시작할 수 있고, 어떠한 상승률도 사용할 수 있으며, 원하는 중간 고도에서 일시적으로 수평을 유지할 수 있다(단, 떠난 고도로 다시 되돌아갈 수 없음). ATC가 이러한 용어를 사용하지 않았거나 상승 제한을 부과하지 않았다면 조종사는 즉시 상승을 수행해야 한다. 할당받은 고도로부터 1,000ft까지는 최적의 상승률로 상승을 수행한다. 이후 할당받은 고도에 도달하기 전까지 500 ~ 1,500fpm의 상승률을 사용한다. 언제든 500fpm의 상승률을 유지할 수 없다면 ATC에 알린다. 상승 도중 중간 고도에서 수평을 유지해야 한다면 ATC에 알린다.

ATC가 “Expedite climb”을 발부한 경우 이는 조종사로 하여금 항공기 조작 특성 변화 없이 대략적인 최대 상승률을 사용해야 함을 나타낸다. 보통 관제사들은 조종사에게 expedite의 이유를 알려준다. afterburner engines를 장착한 터보제트 항공기(예를 들어 군용기)의 경우 만약 en route altitude로 상승 도중 afterburning을 사용하고자 한다면 이륙 전에 ATC에 알려야 한다. 종종 관제사는 고성능 상승을 수용하고 항공기가 제약(“expedite” clearance) 없이 상승하도록 항적을 계획할 수 있다. “expedite”를 발부받은 후 expedite 지시 없이 동일한 고도를 다시 발부받거나, 혹은 다른 고도를 발부받는다면 expedite 지시는 취소된 것이다

en route climb 도중 clearance에 대하여 ATC와 명확하게 소통해야 한다. 다음 예시에서 조종사는 clearance readback/hearback 오류를 경험하여 clearance에 대한 혼란을 겪었고 그 결과 다른 항적과의 불충분한 분리가 발생하였다. “Departing IFR, clearance was to maintain 5,000feet, expect 12,000 in 10 minutes.” Center로 이양된 후 조종사는 “Leaving 5,000 turn left heading 240 for vector on course”라 read back 하였다. 조종사는 5,000ft를 통과하여 상승함과 동시에 할당받은 heading으로 선회하였다. 5,300ft에서 Center는 할당된 고도가 5,000ft라고 조언하였다. 조종사는 즉시 5,000ft로 하강하였다. 이후 Center는 12시 방향, 1마일, 6,000ft에 항적이 있음을 알렸다. 항적이 지나간 후 더 높은 고도가 할당되었고 상승이 재개되었다. 이후 조종사는 clearance가 아마도 “reaching” 5,000이였으리라 생각했다. 심지어 관제사도 “leaving”이라는 readback을 확인하지 못하였다. “Reaching”과 “Leaving”은 흔하게 사용되는 ATC 용어이지만 용도가 다르다. 이러한 용어는 상승, 하강, 선회, 혹은 속도 변화와 관련된 clearances에서 사용될 수 있다. “reaching”과 “leaving”은 조종실에서 매우 비슷하게 들린다.

상승 중 고도를 인지하기 위하여 조종사들은 종종 고도를 call out 한다. pilot monitoring은 할당받은 고도에 도달하기 2,000ft 전에, 그리고 1,000ft 전에 고도를 call out 할 수 있다. 이러한 call out은 “two to go”와 “one to go”가 될 수 있다. transition altitude(QNH)를 통과하여 상승하는 경우 두 조종사는 본인의 고도계를 29.92＂Hg로 설정하한 다음 “2992 inches”(혹은 일부 항공기에서는 ‘standard’)와 flight level을 알린다. 예를 들어 “2992 inches”(standard), flight level one eight zero. three pilot crews의 second officer는 두 조종사가 적절한 altimeter setting을 입력했는지를 확인할 수 있다. 국제선 비행의 경우 조종사는 인치 수은 단위의 대기압을 밀리바, 혹은 헥토파스칼과 구분할 수 있어야 한다. 예를 들어 996 밀리바가 2996으로 잘못 설정되는 경우가 있다.

일반적인 IFR 비행의 경우 대부분의 비행시간은 TOC(top of climb)와 TOD(top of descent) 사이의 순항 고도에서 운영된다. 일반적으로 TOD는 FMS를 갖춘 항공기에서 사용된다. 이는 순항 고도에서 처음으로 강하가 시작되는 지점을 나타낸다. 또한 FMS는 연료를 가장 절약할 수 있는 속도로 순항하고, flight plan route를 따라 지속적으로 안내를 제공하며, clearance 변화에 따른 연료 소비량의 평가 및 예측을 제공함으로써 비행을 지원한다.

Aircraft Speed and Altitude

FMS는 en route descent 도중 목적지 공항으로 향하는 fuel saving idle thrust descent를 제공한다. 이는 순항 고도로부터 적절한 MIA까지 중단 없는 하강을 가능하게 해준다(단, 속도 조절을 위해 수평 비행이 필요한 경우 제외). 관제사들은 조종사가 14 CFR Part 91의 지시 속도 제한(250노트)을 준수하기 위해 하강 도중 10,000ft MSL에서 수평을 유지하리라 예상 및 계획한다. 이 외의 때에 수평을 유지하는 것은 ATC의 항적 처리에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 조종사는 ATC의 예상 조치들을 이행하기 위하여 모든 노력을 기울여야 한다.

비행기가 레이더 관제를 받는 경우 ATC는 적절한 간격을 위해 속도 조절을 발부한다. ATC는 지시 속도 10노트 단위로 속도 조절을 발부한다(단, FL 240 이상에서는 Mach number 0.01 단위로 발부될 수 있음). 속도 조절을 준수하는 경우 조종사는 해당 속도의 ±10노트(혹은 마하수 0.02) 이내를 유지해야 한다.

clearance 내의 속도 제한과 고도 제한을 조종사가 잘못 해석할 수도 있다. 이는 차트의 지침을 clearance로 간주한 아래의 사례에서 알 수 있다. 항공기는 FL 310에 있으며 VOR에 17,000ft의 ‘expect-crossing altitude’가 설정되어 있었다. altitude alerter가 울린 후 조종사는 Center에 FL 310을 떠남을 알렸다. ATC는 “Roger”라 답신하였다. FL 270에서 Center는 조종사에게 하강 이유를 물었다. 조종사는 관제사에게 VOR을 17,000ft로 통과하기 위함이라 말하였다. ATC는 조종사에게 하강을 위한 clearance가 없음을 알렸다. 조종사가 clearance라 생각한 것은 사실 “expect” clearance였다. 조종사들은 clearance에 대해 의문이 있을 때마다 ATC에 설명을 요청해야 한다. 또한 “Roger”라는 용어는 ATC가 전송을 수신했다는 의미일 뿐 전송을 이해했다는 뜻이 아니다. “Expect” altitudes는 계획 목적을 위해 게재되며 ATC가 직접 발부하기 전까지는 crossing restrictions로 간주되지 않는다.

En Route Holding Procedures

holding pattern 기준은 장애물 회피와 항공기 분리를 제공하기 위해 개발되었다. holding pattern은 보통 holding fix 이후의 비행경로와 일치되도록 정렬된다. level holding의 경우 최소 1,000ft의 장애물 회피가 primary area에서 제공된다. secondary area의 안쪽 가장자리에서는 500ft의 장애물 회피가 제공되며 바깥쪽 가장자리에서는 0ft가 제공되도록 가늘어진다. 가파른 지형에 대한 허용치가 고려되며 장애물 회피를 위한 특정 고도가 가장 가까운 100ft 단위로 반올림될 수 있다. climb in hold 기준이 적용되는 경우에는 어떤 장애물도 holding surface를 관통하지 않는다. [그림 2-70]

체공 항공기에 영향을 미치는 요인들을 매우 다양하다. 여기에는 바람의 영향, outbound 구간 길이, 최대 체공 속도, fix와 NAVAID 사이의 거리, DME의 경사 거리의 영향, 체공 영역 크기, 그리고 체공 고도 등이 있다.

ATC Holding Instructions

clearance limit이나 fix에서 지연이 예상되는 경우 관제사는 clearance limit이나 fix에서의 ETA로부터 적어도 5분 전에 holding clearance를 발부한다. ATC로부터 할당받은 holding pattern이 적절한 항공 차트에 표시되어 있다면 조종사들은 차트에 표시된 대로 체공을 수행해야 한다.

holding pattern이 차트에 표시되지 않은 fix에서 체공해야 하는 경우 ATC는 완전한 체공 지시를 발부받는다. 체공 지시에는 fix로부터의 방향, fix의 명칭, 경로, 경로의 길이(단, 해당하는 경우), 선회 방향(단, 좌선회가 필요한 경우), 그리고 EFC 시간이 포함된다. holding clearance에 새로운 고도가 특별히 포함되지 않는 한 조종사는 마지막으로 할당받은 고도를 유지해야 한다. 그리고 좌선회가 할당되지 않는 한 우선회를 수행해야 한다. 모든 체공 지시에는 EFC time이 포함되어야 한다. 양방향 교신이 두절된 경우 조종사는 EFC를 통해 특정 시간에 holding fix를 떠날 수 있다. 조종사는 정확한 때에 fix를 떠날 수 있도록 holding pattern의 마지막 바퀴를 계획해야 한다. [그림 2-71]

clearance limit 접근 도중 ATC로부터 체공 지시를 받지 못했다면 조종사는 특정 절차를 따라야 한다. 우선 fix에 도달하기 전에 ATC에 교신하여 further clearance를 요청한다. 만약 further clearance를 얻을 수 없다면 차트에 표시된 holding pattern을 따라 체공을 수행한다. 만약 holding pattern이 차트에 표시되어있지 않다면 inbound course에서 우선회로 체공을 수행한다. 이러한 절차는 ATC가 적절한 분리를 제공하는 것을 보장한다. [그림 2-72] 예를 들어 항공기가 V214에서 동쪽으로 향하고 있으며 Cherrelyn VORTAC이 clearance limit이다. 조종사는 further clearance를 받지 못하였으며 체공 지시를 받지 못했다. 따라서 조종사는 그림과 같이 hold southwest on the 221 radial using left-hand turns를 계획하였다. 만약 holding pattern이 차트에 표시되어있지 않다면 hold west of the VOR on V214 using right-hand turns를 수행한다.

항공기 분리를 위해 필요한 경우 ATC는 특정 reporting point에서 standard holding pattern을 수행하도록 요청할 수 있다. 해당 지점에 minimum holding altitude가 설정되어있지 않다면 MEA나 MRA 중 높은 고도가 지정된다. en route fixes에서의 예상치 못한 체공은 airway나 route의 radials∙bearings∙courses에서 발생할 수 있다. fix가 시설인 경우에는 모든 radial∙bearing에서 예상치 못한 체공이 발생할 수 있으며 만약 standard holding이 MEA나 MRA에서 이루어질 수 없다면 체공 제한 사항이 필요할 수도 있다.

Maximum Holding Speed

holding pattern의 크기는 항공기의 속도에 비례한다. ATC가 보호해야 하는 공역의 양을 한정하기 위해 특정 고도 범위에 대한 maximum holding speeds가 KIAS(knots indicated airspeed)로 지정되었다. [그림 2-73] 그럼에도 불구하고 일부 holding pattern은 추가적인 속도 제한을 갖출 수 있다. 만약 holding pattern이 이처럼 비표준 속도 제한을 갖추고 있다면 해당 정보를 포함하는 아이콘이 차트에 표시된다. 어떠한 이유로든 속도 제한을 초과하여 비행해야 한다면 조종사는 이를 즉시 ATC에 알려야 한다. 또한 조종사는 fix에서의 ETA로부터 3분 이내에 제한 속도로 감속해야 한다. 종종 holding fix로 향하는 도중 감속을 수행함으로써 조종사는 holding pattern을 비행하는 것을 피하거나, 혹은 holding pattern에서 보내는 시간을 줄일 수 있다.

High Performance Holding

고속 운영 도중 준수해야 할 몇 가지 제한사항들이 있다. 예를 들어 bank angle이 30도를 초과하는 경우 항공기는 holding pattern에서 표준율 선회를 수행할 수 없다. 만약 항공기가 flight director system을 사용한다면 bank angle은 25도로 제한된다. 표준율 선회를 위한 bank angle이 30도를 초과하기 위해선 항공기가 210노트(TAS) 이상으로 운영되어야 한다. 따라서 이러한 제한사항은 비교적 빠른 항공기에 적용된다. flight director를 사용하는 항공기가 25도의 bank angle에 도달하기 위해선 170노트(TAS) 이상으로 운영되어야 한다. 이러한 진대기속도는 표준 대기 조건에서의 6,000ft 고도에서 각각 183노트(IAS)와 156노트(IAS)에 해당한다.

En Route Safety Considerations

Fuel State Awareness

연료 상황에 대한 인식을 높이기 위해 조종사는 IFR 비행 도중 남은 시간 및 연료를 모니터링 해야 한다. 예를 들어 1시간 이하로 계획된 비행의 경우 조종사는 TOC(time of climb)에서, 그리고 비행계획서에 기재된 하나의 waypoint에서 남은 시간 및 연료를 기록할 수 있다. 일반적으로 TOC는 FMS를 갖춘 항공기에서 사용된다. 이는 순항 고도에 처음으로 도달하는 지점을 나타낸다. TOC는 현재 고도, 상승 속도, 그리고 순항 고도를 기준으로 계산된다. 만약 비행이 너무 짧아서 waypoint 기록이 비행 관리에 도움을 주지 못한다면 조종사는 이러한 기록 요건을 삭제할 수 있다. 1시간 이상 계획된 비행의 경우 조종사는 TOC에서, 그리고 비행계획서에 기재된 특정 waypoints(간단하게 한 시간 간격의 waypoints)에서 남은 시간 및 연료를 기록할 수 있다. 그런 다음 계획된 연료 소모를 실제 연료 소모와 비교한다. 각 연료 탱크를 모니터링 하여 연료가 제대로 소모되고 있는지, 그리고 연료가 적절히 남아 있는지를 확인해야 한다. two-pilot aircraft의 경우 PM(pilot monitoring)이 기록을 관리한다. three-pilot aircraft의 경우 second officer와 PM이 기록의 관리를 조율한다. 어떤 경우에도 기록을 관리하는 조종사가 PF(pilot flying)에게 정보를 전달한다.

Diversion Procedures

commercial operators를 위한 운영기준에는 en route emergency diversion airport 조건들이 포함된다. 운영자들은 다양한 기상 조건에서 하나 이상의 emergency diversion airports를 예상할 수 있도록 충분한 emergency diversion airports를 개발해야 한다. 특정 diversion airport에 비행기가 안전하게 착륙할 수 있어야 하며 해당 공항의 활주로를 벗어나야 한다. 착륙 후 고장이 발생한 경우 해당 항공기를 이동시킬 수 있는 능력이 있어야 한다. 이는 recovery aircraft의 운항을 방해하지 않도록 만들기 위함이다. 또한 emergency diversion airports는 다음을 통해 모든 인원의 안전을 보호할 수 있어야 한다:

∙악천후 발생 시 승객과 승무원을 안전한 방법으로 하차시킬 수 있어야 한다.

∙안전한 구조가 이루어지기 전까지 승객과 승무원의 생리적 요구를 충족할 수 있어야 한다. 운영자는 최대한 빨리 승객과 승무원을 구조할 수 있어야 한다(diversion 이후 48시간 이내에 recovery가 완료될 수 있어야 함).

Part 91 operators도 diversion에 대비해야 한다. IFR 비행 계획서에 교체비행장을 지정하는 것은 좋은 첫 번째 단계이다. 허나 기상 조건이나 장비 문제의 변화로 인하여 다른 선택지들을 고려해야 할 수도 있다.