(4) Crosswind takeoff

Crosswind takeoff

 

조종사는 측풍 이륙과 연관된 원리와 기술을 제대로 숙지해야 한다. 측풍은 이륙 도중 많은 영향을 미친다. 이륙 도중 측풍을 수정하기 위해 사용하는 기법은 taxi 도중 측풍을 수정하기 위해 사용하는 기법과 매우 유사하다.

 

Takeoff Roll

 

측풍 조건에서 initial takeoff roll을 수행하는 경우에는 측풍을 향해 aileron 압력을 가해야 한다. 풍상쪽 날개의 aileron이 상승할 것이며 그 결과 날개에 downward force가 가해진다. 이는 측풍의 양력을 상쇄하여 날개가 상승하는 것을 막는다. aileron과 rudder의 방향이 서로 반대이기 때문에 항력이 증가한다. 따라서 비행기 이륙 후 날개 수평이 이루어지기 전까지는 초기 이륙 성능이 감소한다.

 

이륙 지점으로 이동하면서 windsock이나 그 외 wind direction indicators를 통해 측풍을 확인해야 한다. 만약 측풍이 존재한다면 takeoff roll 시 풍상쪽으로 full aileron 압력을 적용한다. ailerons에 효용성이 발생하기 전까지는 이 조종간 자세를 유지한 상태로 비행기를 가속한다. ailerons에 효용성이 발생하면 조종사는 조종간으로부터 압력 증가를 느낄 것이다.

 

풍상쪽을 향해 aileron 압력을 유지하는 동안 직선 이륙 경로를 유지하기 위해 rudder를 사용한다. [그림 6-4] 비행기는 지면에서 바람을 향해 weathervane 하려는 경향이 있기 때문에 조종사는 보통 풍하쪽으로 rudder 압력을 적용한다. 조종사가 이륙을 위해 출력을 증가하면 P-factor가 항공기를 왼쪽으로 yaw 하게 만든다. 우측풍 조건인 경우에는 이러한 yaw가 weathervane 경향을 대응하기에 충분할 수 있다. 허나 좌측풍 조건인 경우에는 이러한 경향이 악화될 수 있다. 어떤 경우에도 조종사는 비행기가 활주로를 따라 직진할 수 있도록 적절한 방향으로 rudder 압력을 가해야 한다.

대기속도가 증가함에 따라 조종사는 날개 수평이 유지될 정도의 aileron을 측풍쪽으로 가해야 한다. 측풍의 영향이 완전히 사라지지는 않기 때문에 조종사는 takeoff roll 내내 약간의 aileron 압력을 유지해야 한다. 풍상쪽 날개가 상승하게 되면 측풍에 노출되는 날개의 면적이 증가한다. 이는 비행기를 활주로 중심선으로부터 “skip”하게 만들 수 있다. [그림 6-5]

이러한 "skipping"은 보통 비행기가 부양하였다가 다시 활주로에 안착할 때 발생하는 일련의 튀어 오름들을 통해 지시된다. 이러한 튀어 오름이 발생하는 도중 측풍이 비행기를 측면으로 밀어내려 하며 그 결과 side-skipping이 발생한다. side-skipping은 landing gear에 심한 응력을 가하며 그 결과 구조적 손상이 발생할 수 있다.

 

측풍 조건일 때 풍상쪽을 향하여 충분한 aileron 압력을 유지하면 풍상쪽 날개가 상승하는 것이 방지될 뿐만 아니라 부양 직후 비행기가 바람을 향해 sideslips 하게 만들어 편류를 상쇄시킨다.

 

Lift-Off

 

nose-wheel을 활주로로부터 들어 올릴 때 조종사는 풍상쪽 aileron 압력을 유지해야 한다. 이는 풍하쪽 날개를 상승시켜서 풍하쪽 main wheel이 활주로에서 먼저 떨어지게 만든다. 그 결과 남은 takeoff roll이 하나의 main wheel로 수행된다. 이는 side-skipping보다 훨씬 바람직하다.

 

상당한 측풍이 존재하는 경우에는 normal takeoff보다 main wheel을 지면에 더 오래 남겨둠으로써 부드럽고 확실하게 이륙해야 한다. 이는 비행기가 확실한 제어 하에 지면을 떠날 수 있게 만들고, 조종사가 적절한 양의 바람 수정각을 설정하는 동안 공중에 남아있도록 도우며, landing gear에 과도한 가로 하중(side load)이 가해지는 것을 방지하고, 편류 도중 비행기가 활주로에 다시 안착하여 발생할 수 있는 손상을 방지한다.

 

양쪽 main wheels가 활주로를 벗어난 후 지면 마찰은 더 이상 수평 방향 움직임을 막는 요인이 되지 않는다. 따라서 비행기는 바람을 타고 편류하기 시작한다. 이러한 수평 방향 움직임을 최소화하고 풍상쪽 날개가 상승하는 것을 막기 위해 조종사는 부양 전에 풍상쪽 aileron 압력을 통해 적절한 양의 측풍 수정을 유지해야 한다. 또한 조종사는 weathervane을 막기 위해 rudder 압력을 가해야 한다.

 

Initial Climb

 

적절한 측풍 수정이 적용되었다면 항공기가 이륙 속도로 가속하는 동안 활주로 정렬이 유지될 것이고 이는 부양한 이후에도 유지될 것이다. 이륙 가속이 이루어지는 동안 up-aileron의 효율성이 항공기 속도에 비례하여 증가한다. 이는 풍상쪽 날개에 더 큰 downward force를 발생시키며 그 결과 측풍의 영향을 상쇄한다. 초기에 풍상쪽으로 가한 조종간 압력이 활주로 정렬이 유지되는 수준으로 완화될 수 있다. 항공기가 부양한 후에는 풍상쪽 날개가 반대쪽 날개보다 낮아지려는 경향이 발생한다. 때문에 활주로 정렬을 유지하기 위해 rudder를 가해야 하며 이는 초기에 항공기를 sideslip 하게 만든다. 이후 상승이 설정된 후에는 측풍을 상쇄하기 위해 기수를 풍상쪽으로 틀고, 날개를 수평으로 만들고, 활주로 정렬을 위해 rudder를 조절한다(crabbing). [그림 6-6] 이륙 도중 비행기가 활주로와, 그리고 활주로 연장선과 정렬되는 것이 매우 중요하므로 조종사는 적극적으로 rudder를 적용해야 한다. 이때 측풍 성분이 지면으로부터 몇백 피트 이내에서 현저하게 달라질 수 있으므로 조종사는 ground track을 자주 확인하여 바람 수정각을 조절해야 한다. 이후의 상승 기법은 normal takeoffs and climbs와 같다.

측풍 이륙과 관련된 일반적인 실수들은 다음과 같다:

 

⦁ 이륙 전에 AFM/POH의 performance and charts를 검토하지 않음.

⦁ 활주로로 이동하기 전에 주변을 충분히 확인하지 않음.

⦁ takeoff roll 초기에 풍상쪽으로 full aileron을 적용하지 않음.

⦁ 시각적 단서를 통해 비행기 수평 위치를 판단한 후에 적절한 aileron을 적용하여 비행기를 활주로와 정렬시키지 않고 기계적으로 aileron을 조작함.

⦁ 부적절한 aileron 적용으로 인해 side-skipping이 발생함.

⦁ 비행기를 중심선과 평행하게 유지하기엔 rudder 조작이 불충분함.

⦁ takeoff roll의 후반에 과도한 aileron이 적용되어 부양 도중 풍상쪽을 향해 깊은 bank가 발생함.

⦁ 이륙 후 편류 수정이 불충분함.