(3) Straight Climbs and Descents

Straight Climbs and Descents

 

각 항공기는 특정 무게에 대해 가장 효율적인 상승률을 보이는 특정 pitch attitude 및 속도를 가진다. POH/AFM은 가장 바람직한 상승을 만들어내는 속도를 포함한다. 이 값은 최대 총 중량에 기초한다. 조종사들은 이러한 속도가 무게에 따라 어떻게 변하는지를 알아야만 한다. 이를 통해 조종사는 비행 도중 속도를 보정할 수 있다.

 

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Constant Airspeed Climb From Cruise Airspeed

 

순항 속도로부터 정속 상승에 진입하려면 천천히, 그리고 부드럽게 aft elevator pressure를 가한다. 이는 yellow chevron(aircraft symbol)을 들어올린다. [그림 7-63] 원하는 pitch에 도달하였다면 aft control pressure를 유지하면서 상승 출력을 가한다. 이러한 출력 증가는 pitch 변화를 시작하기 전에, 혹은 원하는 pitch에 도달한 이후에 수행될 수 있다. 특정한 상승 출력을 위하여 POH/AFM을 참조한다. 비행하는 항공기의 형식에 따라 pitch attitude가 달라진다. 속도가 감소함에 따라 조종간 압력이 증가해야 한다. 이는 자세를 유지하는데 필요한 추가적인 elevator 편향을 보상하기 위함이다. 조종간 압력을 없애기 위해 trim을 사용한다. trim을 효과적으로 사용함으로써 조종사는 pitch를 더욱 잘 유지할 수 있다. 이를 통해 조종사는 모든 계기의 효율적인 스캔을 수행하는데 더 많은 시간을 할애할 수 있다.

 

항공기의 성능을 모니터링하기 위해 VSI를 사용해야 한다. 부드러운 pitch 전환을 통해 VSI tape는 상승 경향을 나타내기 시작한다. 그리고 사용 중인 pitch 및 출력에 해당하는 상승률에서 안정된다. 현재의 무게와 대기 조건에 따라 이 상승률이 달라진다. 이를 위해 조종사는 무게와 대기 조건이 항공기 성능에 어떻게 영향을 미치는지에 대하여 알아야 한다.

 

항공기가 일정한 속도 및 pitch attitude에서 안정되면 pitch를 위한 primary flight instrument는 ASI가 된다. 그리고 primary bank instrument는 heading indicator가 된다. 항공기 형식에 따라 primary power instrument는 tachometer, 혹은 manifold pressure gauge이다. 만약 pitch attitude가 올바르다면 원하는 속도를 향해 천천히 감속할 것이다. 속도에 변화가 있다면 원하는 속도에서 항공기가 안정화되기 전까지 미세한 pitch 변경을 수행한다. 속도가 변경될 경우 trim을 조정해야 한다.

 

Constant Airspeed Climb From Established Airspeed

 

정속 상승에 진입하기 위해서는 먼저 순항 속도에서 상승 속도로 감속을 완료한다. 감속 시 직진수평 비행을 유지한다. 상승을 향해 진입하는 방법은 순항 속도에서 진입하는 방법과 유사하다(단, 이 경우에는 pitch attitude를 올릴 때 출력이 반드시 증가되어야 함). [그림 7-64] pitch를 변화한 후 출력을 가하면 항력 증가로 인해 속도가 감소한다. pitch 변화 이전에 출력을 가하면 excess thrust로 인해 속도가 증가한다.

 

Constant Rate Climbs

 

정률 상승의 진입 방법은 정속 상승과 매우 유사하다. 출력 증가 시 elevator pressure를 부드럽게 가하여 원하는 pitch attitude(원하는 상승률이 나오는 값)까지 yellow chevron을 올린다. 이 기동의 초반에는 ASI가 pitch를 위한 primary instrument이다. 상승률이 안정화된 이후에는 VSI tape이 primary가 된다. ASI는 이제 power를 위한 primary instrument이다. 원하는 상승률로부터 편차가 발생할 경우 미세한 pitch 변화가 필요할 것이다. [그림 7-65]

 

성능, pitch, 그리고 출력의 편차를 보정하기 위해 수정을 만들 때 안정적인 비행 자세를 계속 유지하려면 조종 입력들이 조직적이어야 한다. 예를 들어 원하는 값보다 상승률은 적지만 속도는 정확할 때 pitch를 올린다면 상승률이 순간 증가한다. 만약 출력의 증가가 없다면 항력 증가로 인해 속도가 빠르게 감속하기 시작한다. 하나의 변수가 변경되었다면 다른 변수들도 조직적으로 변화해야 한다.

 

반대로 속도는 낮고 pitch는 높은 경우에는 pitch attitude의 감소만으로도 문제가 해결될 수 있다. 출력 감소가 필요한지를 확인하기 위해 항공기 기수를 약간만 낮춘다. 항공기 pitch 및 출력 설정을 숙지하면 정밀한 자세 계기 비행을 수행하는데 도움이 된다.

 

Leveling Off

 

상승으로부터 level off를 수행하기 위해선 원하는 고도에 도달하기 전에 pitch를 줄여야 한다. 원하는 고도에 도달하기 전까지 pitch를 변화시키지 않는다면 항공기의 가속도로 인하여 그 고도를 통과하게 만든다. 적용해야 할 lead의 양은 상승률/하강률에 따라 달라진다. 상승률/하강률이 커질수록 level off를 위한 lead가 커져야 한다. 좋은 rule of thumb는 상승률/하강률의 10%에서 level off를 lead하는 것이다.

(ex. 1,000fpm / 10 = 100feet lead)

 

원하는 고도에서 level off를 수행하기 위해 자세계를 참조하여 부드러운 forward elevator pressure를 가한다. 그와 동시에 VSI와 altimeter tapes를 모니터링 한다. 하강률은 점점 감소하고 속도는 증가하기 시작해야 한다. 원하는 순항 속도에 도달하기 전까지는 상승 출력 설정을 유지한다. 증속 시 원하는 고도를 유지하기 위해선 고도계를 계속 모니터링 해야 한다. 순항 속도에 도달하기 전에는 출력을 감소시켜서 속도가 overshoot하는 것을 피한다. 여기에 필요한 lead 시간은 항공기가 가속하는 속도에 따라 달라진다. airspeed trend indicator를 사용하면 원하는 속도를 향해 항공기가 얼마나 빠르게 도달하는지에 대하여 도움을 얻을 수 있다.

 

상승 속도로부터 level off를 수행하기 위해 적절한 pitch attitude로 기수를 낮춘다. 이와 동시에 원하는 속도를 유지할 수 있는 설정으로 출력을 감소시킨다. pitch와 출력의 조직화된 감소를 통해 속도의 변화가 없어야 한다.

 

Descents

 

하강 비행은 출력을 감소시키거나, 수평비행 자세 보다 낮은 pitch를 향해 기수를 낮추거나, 혹은 항력을 추가함으로써 다양한 속도 및 pitch attitudes에서 수행될 수 있다. 이러한 변화들 중 하나가 수행된 이후 속도는 결국 안정화된다. 이러한 전환 구간에서 정확한 pitch를 표시하는 유일한 계기는 자세계이다. 만약 자세계를 사용하지 않는다면(예를 들어 partial panel flight) 항공기가 일정한 속도 및 하강률에서 안정되기 전까지는 ASI tape, VSI tape, 그리고 altimeter tape 값이 변화할 것이다. altimeter tape은 계속하여 하강을 나타낸다. pitch를 일정하게 유지하고 항공기가 안정되도록 만든다. 자세나 속도를 변화하는 동안 조종간 압력을 없애기 위해 trim을 지속적으로 적용한다. 이러한 전환 도중 스캔 속도가 빨라져야 한다. 왜냐하면 항공기의 비행경로와 속도가 변화하고 있기 때문이다. [그림 7-66]

 

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하강은 정률, 정속, 혹은 이 둘이 조합되어 수행될 수 있다. 이들은 다음 방법을 통해 자세계의 유무 상관없이 수행될 수 있다. 원하는 속도로 감속하기 위해 출력을 줄여준다. 이때 직진수평비행을 유지한다. 원하는 속도에 도달하면 미리 선정해둔 값으로 출력을 줄인다. 이와 동시에 pitch를 낮춰주지 않으면 속도가 계속하여 감속한다. pitch를 위한 primary instrument는 ASI tape이다. 원하는 속도로부터 편차가 발생하면 자세계를 참조하여 미세한 pitch 조정을 만든다. 그리고 airspeed tape을 통해 그 조정을 검증한다. airspeed trend indicator를 사용하여 현재 증속중인지, 그리고 그 rate가 어느 정도인지를 판단한다. 조종간 압력을 trim하는 것을 기억해라.

 

정률 하강을 위한 진입 절차에서는 pitch를 위한 primary instrument가 VSI tape인 것을 제외하고 동일하다. 특정한 속도를 유지하면서 정률 하강을 수행할 경우 pitch와 출력의 조직화된 사용이 필요하다. pitch의 모든 변화는 속도에 직접적으로 영향을 미친다. 반대로 pitch를 일정하게 유지하고 있다면 속도의 변화가 수직 속도에 직접적인 영향을 미친다.

 

Leveling Off

 

순항 속도로 돌아가기 위해 하강으로부터 level off를 할 경우 수평비행 자세로 pitch를 증가시키기 전에 먼저 순항 설정으로 출력을 증가시켜야 한다. level off를 언제 시작할지를 결정하는데 사용되는 기술은 하강률의 10%에 해당하는 고도만큼 level off를 lead 하는 것이다. 예를 들어 항공기가 1,000fpm으로 하강하는 경우 level off 고도로부터 100ft 지점에서 level off를 시작한다. 만약 pitch attitude의 변화가 늦게 시작되었다면 pitch를 빠르게 변화시키지 않는 한 원하는 고도로부터 overshoot 하려는 경향이 있다. 조작 문제, 혹은 공간정위상실로 이어질 수 있는 급격한 변화를 만들지 않도록 주의한다. level pitch attitude가 만들어졌다면 원하는 속도까지 항공기를 증속시킨다. airspeed tape와 altitude tape의 성능을 모니터링 한다. 속도의 편차가 발생할 경우 출력을 조정한다. altimeter tape을 cross-check하여 항공기가 수평비행을 유지하고 있는지 확인한다. 고도 변화가 확인되었다면 원하는 고도로 다시 되돌아갈 수 있도록 pitch를 변경한다. pitch를 변경할 경우 출력 세팅 또한 조직적으로 변화되어야 한다. 원하는 순항 속도를 유지하기 위해 속도를 모니터링 한다.

 

일정한 속도에서 level off를 수행하는 경우에도 조종사는 수평 자세를 향해 pitch attitude를 높이기 시작할 시기를 결정해야 한다. 만약 pitch만을 변경한다면 항공기의 pitch 증가로 인한 항력 증가로 인하여 속도가 변화한다. 속도를 유지하기 위해서는 미리 정해둔 값까지 출력을 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 시 pitch overcontrol. 정교한 자세 계기 비행을 달성하기 위해서는 항공기에 익숙해지는 것이 중요하다. 특정 속도와 관련된 pitch attitudes에 익숙해지기 전까지는 초기 pitch로부터 수정을 만들어내야 한다. pitch의 변화는 즉각적인, 그리고 안정된 결과를 만들어내지 않는다. 새로운 속도와 수직 속도가 안정화되는 동안 인내심을 유지해야 한다. 첫 번째 pitch 변화가 검증되기 전까지는 또 다른 pitch 변경을 하지 않는다. 작은 변화가 보다 신속한 결과, 그리고 안정적인 비행경로를 만들어낸다. pitch와 출력의 큰 변화는 더욱 제어하기 어려우며 회복 절차를 복잡하게 만들 수 있다.

 

2. 계기 cross-check 속도를 높이지 못함. pitch나 출력의 변화가 만들어질 때마다 조종사의 cross-check 속도가 높아져야 한다. 느린 cross-check으로 인하여 비행 자세가 벗어날 수 있다.

 

3. 새로운 pitch attitudes를 유지하지 못함. 편차를 수정하기 위해 pitch 변화가 만들어졌다면 그 변화가 검증되기 전까지는 pitch attitude가 유지되어야 한다. trim을 사용하면 새로운 pitch attitude를 유지하는데 도움이 된다. 만약 pitch가 유지되지 못하였다면 첫 번째 pitch 변화가 편차를 수정하는데 충분했는지를 검증하지 못한다. 계속하여 변화하는 pitch attitude는 회복 절차를 지연시킨다.

 

4. 효율적인 trim 기법을 사용하지 못함. 조종사가 조종간 압력을 직접 유지함으로 인해 pitch가 변화되었다면 첫 번째 수정의 검증이 불가능해진다. 조종사들이 직접 pitch attitudes를 유지하려는 경우에는 조종간 압력이 추가되거나 완화되는 경향이 있다. trim을 사용하면 조종사가 조종간에 압력을 가하지 않고도 비행할 수 있게 해준다.

 

5. 적절한 출력 설정을 사용하지 못함. 조종사가 항공기의 특정 pitch 및 출력에 익숙하지 않을 경우 비행경로를 변경하는데 오랜 시간이 걸린다. 비행경로를 신속하게 변경하기 위해서는 pitch 및 출력을 배워야 한다.

 

6. pitch나 출력을 조정하기 전에 속도와 수직 속도를 cross-check 하지 않음. 하나만을 변경하여도 다른 하나의 편차를 수정할 수 있는 경우가 있다.

 

7. level off 도중 pitch와 출력을 조직적으로 사용하지 않음. level off 도중 pitch와 출력을 조직적으로 사용해야만 원하는 결과를 얻을 수 있다. 출력을 가하기 전에 pitch를 올리면 항력이 증가한다. 이는 원하는 값 이하로 속도를 감소시킨다.

 

8. supporting pitch instruments를 사용하지 않아서 VSI를 chase 함. pitch 변화를 위해 항상 자세계를 control instrument로 사용한다.

 

9. 상승/하강 도중 level off를 위한 적절한 lead를 결정하지 못함. 너무 오래 기다릴 경우 고도를 overshoot 할 수 있음.

 

10. Ballooning – level off 도중 출력 증가 시 forward control pressure를 유지하지 못함. 추가적인 양력이 발생하여 항공기 기수가 pitch up 한다.