(3) Aircraft System Malfunctions

Aircraft System Malfunctions

 

비행 중 비상사태로 이어질 수 있는 항공기 시스템 고장을 방지하는 것은 철저한 비행 전 점검으로 시작된다. IFR로 비행하려는 조종사는 VFR 비행 전에 일반적으로 점검하는 항목 외에도 alternator belt, antennas, static wicks, anti-icing/deicing equipment, pitot tube, 그리고 static ports를 특히 주의해야 한다.

 

taxi 도중 모든 계기들이 작동하는지, 그리고 정확한지를 확인한다. 또한 run-up 도중 공압 시스템의 작동 범위가 허용치 이내에 있는지 확인한다. IFR 조건으로 진입하기 전에 모든 시스템들이 제대로 작동하는지를 결정하는 것이 중요하다.

 

Electronic Flight Display Malfunction

 

조종사가 새로운 전자 화면에 익숙해지면 그 시스템에 더 의존하려는 경향이 있다. 이렇게 되면 이 시스템은 항법 및 정보 수집의 보조 수단이 아닌 주요 수단이 된다.

 

항법을 위해 moving map에 완전히 의존할 경우 하나 이상의 비행 화면이 고장 났을 때 문제가 된다. 이러한 상황에서 시스템은 composite mode(reversionary라 불림)로 되돌아간다. 이때 moving map display는 사라지고 PFD와 engine indicating system이 결합된다. [그림 11-3] 조종사가 항법 정보와 상황 인식을 위해 화면에만 의존해 왔다면 중요한 정보(예를 들어 항공기 위치, 가장 가까운 공항, 혹은 다른 항공기와의 근접도)에 대한 개념이 부족해진다.

 

EFD는 항법 정보의 보조 수단이며 en route charts를 대체하지 않는다. 상황 인식을 유지하기 위해 조종사는 en route chart를 따라 비행함과 동시에 PFD를 모니터링 해야 한다. 조종사는 항공기 위치와 관련된 주변 항적, 그리고 가장 가까운 공항의 위치를 아는 것이 중요하다. EFD가 고장 날 경우 이러한 정보는 매우 중요해진다.

 

A/FD(Airport/Facilities Directory) 대신 전자 데이터베이스를 사용하는 조종사는 화면의 고장, 혹은 전력 손실 시 더 이상 공항 정보를 얻을 수 없다. 조종사가 공항 정보를 상기할 수 없다면 ADM(aeronautical decision-making)이 손상된다.

 

Alternator/Generator Failure

 

비행 중인 항공기에 따라 alternator의 고장이 서로 다른 방식으로 표시된다. 일부 항공기는 배터리의 충전, 혹은 방전 상태를 나타내는 ammeter를 사용한다. [그림 11-4] ammeter의 + 표시는 충전 상태를 나타내고 – 표시는 방전 상태를 나타낸다. 다른 항공기들은 alternator에 의해 생산되는 부하를 나타내기 위해 loadmeter를 사용한다. [그림 11-4]

 

 

항공기에는 때때로 조종사에게 alternator의 고장을 알리기 위해 indicator light가 설치된다. 일부 항공기의 경우(예를 들어 Cessna 172) 조명이 왼쪽 아래에 위치하기 때문에 차트가 펼쳐져 있는 경우 이를 확인하기가 어렵다. 비행 중 이러한 indicators가 잘 보이는지를 확인한다.

 

전기 충전 시스템이 손상된 경우 시스템이 완전히 고장 나기 전까지 약 40분의 배터리 수명이 남는다. 위에 언급한 배터리 수명은 근사치이다. 또한 배터리에 남아있는 충전양이 가득 차있지 않은 경우에는 전력 고갈까지 사용 가능한 시간이 바뀔 수 있다. 전기 충전 시스템이 고장 났다면 비행을 계속할 것을 고려해서는 안 된다. 가장 가까운 적절한 공하에 착륙한다.

 

Techniques for Electrical Usage

 

Master Battery Switch

 

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

 

 

Operating on the Main Battery

 

착륙 공항으로 이동하는 동안 전기적 부하를 최대한 줄인다. 불필요한 전자 기기들(예를 들어 라디오, 불필요한 등화 등등)을 모두 끈다. 라디오, 등화 등을 끌 수 없는 경우 circuit breakers를 직접 당김으로서 해당 장비를 전기 시스템으로부터 분리한다. 사용 가능한 전압의 최대 시간은 30분에서 40분 사이일 수 있으며 이는 다양한 요인들에 의해 저하될 수 있다.

 

Loss of Alternator/Generator for Electronic Flight Instrumentation

 

현대 항공기에 설치되는 전자 기기들의 증가로 인해 전기 공급 시스템, 그리고 충전 시스템에 대한 이해가 필요하다. 종례의 항공기에 설치된 primary six-pack 계기는 전력에 크게 의존하지 않는다. 현대의 EFD는 전기 시스템을 사용하여 AHRS(Attitude Heading Reference System), ADC(air data computer), EIS(Engine indicating system) 등등에 전력을 공급한다. 종례의 항공기에서는 alternator나 generator의 고장을 비정상(abnormality)으로 간주한다. 그러나 현대의 항공기에서는 이러한 고장을 비상(emergency)으로 간주한다.

 

전력의 소모가 증가하였기 때문에 제조사들은 primary battery와 함께 standby battery를 설치해야 한다. standby battery는 예비 상태로 유지된다. 이는 충전 시스템의 고장, 그리고 이에 따른 main battery의 고갈에 대비하여 충전 상태를 유지한다. standby battery는 main battery의 전압이 특정 값(대략 19V)으로 고갈될 경우에 연결된다. 이를 위해선 일반적으로 standby battery switch가 ARM position에 놓여있어야 한다. 그러나 조종사는 항공기의 전기 시스템에 대한 세부 사항을 위해 AFM을 참조해야 한다. 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 충전양을 보존하기 위한 한 가지 방법은 착륙 공항까지 비행할 때 standby battery를 사용하는 것이다. EFD가 장착된 대부분의 항공기에는 two-position battery master/alternator rocker switch가 장착되어 있으며 이는 전기 시스템으로부터 main battery를 분리할 수 있다. MASTER 측 스위치를 끄면 배터리와의 연결이 끊어지고 standby battery가 연결되어 essential bus에 전력을 공급한다. 그러나 이를 위해선 standby battery switch가 반드시 ARM position에 놓여있어야 한다. [그림 11-6] standby battery를 먼저 사용하는 것은 착륙 시 사용할 main battery를 비축해둔다. 이러한 방법을 사용하면 flaps, gear, lights 등의 사용을 위한 전력이 이용 가능하다. standby battery가 방전된 이후 남은 전력에 의존해서는 안 된다. 충전 시스템이 고장 났다면 전기 시스템을 사용한 비행이 보장되지 않는다.

 

Operating on the Main Battery

 

착륙 공항으로 이동하는 동안 전기적 부하를 최대한 줄인다. 불필요한 전자 기기들(예를 들어 라디오, 불필요한 등화 등등)을 모두 끈다. 라디오, 등화 등을 끌 수 없는 경우 circuit breakers를 직접 당김으로서 해당 장비를 전기 시스템으로부터 분리한다. standby battery가 방전될 경우 조종실이 매우 어두워질 수 있다(야간일 때). 이러한 비상 상황에서의 우선순위는 안전을 위협하지 않음과 동시에 최대한 빨리 항공기를 착륙시키는 것이다.

 

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 항법, 그리고 추측 항법으로 제한된다(단, GPS/navigation 기능을 갖춘 휴대용 송수신기가 탑재된 경우 제외).

 

 

alternator의 고장을 확인하였다면 조종사는 배터리의 전기적 부하를 줄이고 최대한 빨리 착륙해야 한다. 배터리의 상태, 그리고 전기적 부하에 따라 45분(혹은 단 몇 분)을 비행할 수 있는 충분한 전력이 있을 수 있다. 조종사는 또한 항공기의 어떤 시스템이 전기적으로 작동하는지, 그리고 어떤 시스템이 전력 없이도 작동할 수 있는지를 알아야 한다. 조종사는 POH/AFM에 게재된 alternator failure procedure를 수행함으로서 alternator troubleshoot을 수행할 수 있다. alternator가 리셋 되지 않는 경우 ATC에 현재 상황을 알리고 전기적 고장이 임박했음을 말한다.