(9) System Malfunctions

System Malfunctions

 

Electrical System

 

전력 손실은 조종사로부터 많은 시스템들을 빼앗을 수 있다. 따라서 day/VFR conditions라 할지라도 이를 가볍게 여겨서는 안 된다. 전력 시스템 고장은 보통 generator나 alternator에서 발생한다. generator나 alternator와의 연결이 끊어지면 보통 소형 비행기의 전력 공급원은 배터리가 된다. 허나 오직 하나의 발전 시스템을 갖춘 비행기에서 warning light나 ammeter가 alternator/generator의 고장 가능성을 나타낸다면 배터리를 사용할 수 있는 시간이 매우 적을 수 있다.

 

배터리의 등급은 배터리가 얼마나 오래 지속될 수 있는지에 대한 단서를 제공한다. 전류의 세기가 높을수록 배터리의 저장 에너지가 더 빠르게 소모된다. 따라서 25-amp hour battery는 5 암페어를 5시간 동안 생산할 수 있으나 만약 부하가 10 암페어로 증가된다면 2 시간밖에 지속되지 못할 것이다. 40 암페어의 부하는 약 10분 ~ 15분 내로 배터리를 방전시킬 것이다. 고장이 발생한 시점에서의 배터리 상태에 따라 많은 사항들이 달라진다. 만약 배터리가 몇 년 동안 사용되었다면 내부 저항으로 인해 전력이 크게 감소할 수 있다. 만약 시스템 고장을 즉시 확인하지 못하였다면 저장된 에너지의 대부분이 이미 사용되었을 것이다. 따라서 전력 발전 장치 고장이 발생하였다면 조종사는 즉시 필요 없는 부하들을 없애야한다. [그림 18-9] 그런 다음에는 가장 가까운 적절한 공항에 내릴 수 있도록 계획을 세워야 한다.

실제 상황은 항상 조금씩 다르므로 “emergency” load로 여겨지는 것들을 사전에 결정할 수는 없다(예를 들어 비행이 VFR인지 IFR인지, 주간인지 야간인지, 그리고 구름 바깥에 있는지 구름 속에 있는지). 가장 가까운 공항까지의 거리도 요인이 될 수 있다.

 

일부가 방전된 배터리의 남은 전력으로는 electrically-powered(혹은 electrically-selected) landing gear와 flaps가 제대로 작동하지 않는다는 것을 기억해야 한다. landing gear motor와 flap motor는 대부분의 다른 전자 장비보다 훨씬 더 많은 전력을 사용한다. 일부가 방전된 배터리로 이러한 모터를 선택하면 즉시 전체 전력 손실이 발생할 수 있다.

 

만약 비행 중 전체 전력 손실이 임박할 것으로 예상된다면 다음 단계를 수행해야 한다.

 

• 필수 전자 장비를 제외하고 모든 장비를 끈다.

 

• 소형 비행기에서는 어떠한 전력 손실조차도 매우 중요하므로 즉시 ATC에 상황을 알린다. 가장 가까운 적절한 공항에 착륙하기 위해 radar vectors를 요청한다.

 

• landing gear나 flaps가 전기로 작동하는 경우에는 미리 착륙을 계획한다. no-flap landing과 manual landing gear extension을 예상한다.

 

Pitot-Static System

 

속도계, 수직속도계(VSI), 고도계를 작동시키는 압력은 동정압 시스템(pitot-static system)으로부터 온다. 동정압 시스템의 주요 구성 요소는 impact pressure chamber and lines와 static pressure chamber and lines이다. 각각은 얼음, 먼지, 그리고/혹은 그 외 이물질에 의해 완전히 막히거나 부분적으로 막힐 수 있다. 동정압 시스템이 막히면 계기들의 작동에 악영향을 미친다. [그림 18-10]

정압 시스템이 부분적으로 막히는 상황은 서서히 발생하므로 비행중요단계(critical phases of flight)에 도달하기 전까지 인지되지 못할 수 있다. 이륙 도중, 상승 도중, 그리고 순항 고도에서 수평을 잡는 도중에는 고도계, 속도계, 그리고 VSI가 정상적으로 작동할 수 있다. 비행기가 하강을 시작하기 전까지는 오작동의 징후가 나타나지 않을 수 있다.

 

하강 도중 만약 정압 시스템이 부분적으로 막혔다면 계기의 정압은 실제의 외부 기압보다 지연되기 시작한다. 하강 도중 고도계는 실제보다 높은 고도를 지시할 것이다. 왜냐하면 장애물이 static port에서 고도계로 흐르는 공기 흐름을 늦추기 때문이다. VSI에서 측정된 압력 또한 외부 기압과 동일한 속도로 변화하지 않으므로 고도계의 잘못된 정보가 옳다고 나타낸다. 속도계는 실제보다 높은 속도를 지시하며 현재 pitot pressure가 많은 상황인지 static pressure가 적은 상황인지를 설명하지 못한다. 계기들은 항공기 고도가 높고, 속도가 빠르며, 원하는 것보다 하강률이 낮다고 지시한다.

 

조종사가 수평을 잡고 상승을 시작하여도 고도 지시는 여전히 지연될 것이다. VSI는 실제 상승률보다 낮게 지시된다. 허나 속도계는 급속도로 감소할 것이다. 아주 작은 pitch-up만으로도 속도계 지시침이 실속 속도를 가리킬 수 있다.

 

정압 시스템의 오작동을 다루기 위해선 동정압 시스템을 알아야 한다. 만약 시스템 고장이 의심된다면 조종사는 alternate static source를 열어서 고장을 확인해야 한다. 이는 항공기가 상승하거나 하강할 때 이루어져야 한다. 이 조치 후 계기 지시침이 급격하게 움직인다면 정압 문제가 존재한다는 것이며 남은 비행 도중에는 alternate source를 사용해야 한다.

 

동정압 시스템의 고장은 EFIS(Electronic Flight Instrument Systems)에도 심각한 결과를 가져올 수 있다. 14 CFR part 23, section 23.2615(b)(2)를 충족하기 위해선 하나의 고장이나 복합적인 고장 가능성이 발생한 후에도 안전한 비행 및 착륙에 필요한 정보들이 적시에 제공되어야 한다. 허나 glass displays를 갖춘 소형 비행기의 예비 계기들은 보통 동일한 동정압을 공유한다. 두 시스템들은 모두 동일한 동정압을 사용하므로 pitot tubes나 static ports가 막히면 두 시스템이 다 고장 날 수 있으며 이는 IMC를 비행 중인 조종사에게 어려운 상황을 만들어낸다. ADC(air data computer)의 기능과 AHRS(attitude and heading reference system)의 기능이 통합된 경우에는 동정압 시스템이 막히면 attitude display에도 영향을 미칠 수 있다.

 

종례의 계기들은 제조업체나 항공기에 상관없이 그 설계나 작동 방법이 유사하다. six conventional instruments간의 정보 비교를 통해 조종사는 고장 유형을 진단할 수 있다. conventional instruments와 electronic flight displays의 계기 고장 지시들이 완전히 다를 수도 있으며 전자 시스템의 고장 지시는 표준화되어있지 않다. glass displays의 시스템 설계는 매우 다양하므로 데이터 입력의 중단에 대해 primary display와 backup display가 다르게 반응할 수 있으며 두 화면이 특정 상황에서 종례의 계기들과 다르게 작동할 수도 있다.

 

electronic flight instrument displays의 장비 고장을 해석하고 적절하게 대응할 수 있도록 항공기 및 항전 장비와 연관된 장비별 특정 정보를 확보하는 것이 중요하다. 급격하게 변화하는 장비, 복잡한 시스템, 그리고 기능 및 고장 유형들을 시뮬레이션하기 어렵거나 불가능한 경우가 훈련을 제한할 수 있다. 고장이 발생하였다면 조종사는 다른 중요한 비행 업무에 지장을 주지 않으면서 장비 고장에 대응할 수 있어야 한다.