(4) Preparing for the Arrival

Preparing for the Arrival

 

STARs는 en route structure에서 final approach course로 향하는 transition route와 arrival route를 제공하기 위한 navigation fixes를 포함한다. 또한 해당 fix들은 final approach course 교차를 위해 radar vectors가 제공되는 fix로 이어질 수도 있다. 몇몇 STARs는 “expect” 해야 할 clearances나 restrictions를 포함할 수 있다. “expect” altitudes/airspeeds의 경우 ATC가 이를 직접 명시하기 전까지는 clearance의 일부가 아니다. arrival clearance를 받은 후 조종사는 할당받은 STAR procedure를 검토해야 하며 FMS에 적절한 절차가 로딩 되었는지를 확인해야 한다.

 

최대한 빨리 공항 및 기상 정보를 확보한다. STAR를 비행하기 전에 이러한 정보를 가지고 있는 것이 권장된다. 두 개 이상의 계기 접근 절차를 갖춘, 그리고 approach control services를 갖춘 공항에 착륙하는 경우 예상 계기 접근에 대한 사전 통지를 받는다. 이 정보는 ATIS나 관제사를 통해 전파된다. [그림 3-14] 시정이 3SM 이상이며 ceiling이 계기 접근 절차에 대해 설정된 initial approach altitudes 중 가장 높은 것 이상인 경우에는 해당 정보가 제공되지 않을 수도 있다.

radar vectors to the final approach를 갖춘 STAR procedures의 경우 STAR terminating fix에서 IAF로 향하는 경로를 찾는다. 만약 경로가 표시되어 있지 않다면 교신 두절 상황에 대비하여 STAR terminating fix에서 IAF로 향하는 사전 계획이 있어야 한다.

 

Reviewing the Approach

 

어떤 접근이 예상되는지를 결정하였다면 terminal area에 진입하기 전에 접근 차트를 자세히 검토한다. 항상 실패 접근을 수행할, 혹은 교체비행장으로 향할 가능성이 있으므로 남은 연료를 확인해야 한다. landing checklists를 미리 수행함으로써 조종사는 접근에 집중할 수 있다.

 

RNAV, GPS, 혹은 FMS를 사용하여 접근 절차를 설정하는 경우 하나의 활주로에 대한 여러 접근들이 데이터베이스에 어떻게 코딩되는지를 알아야 한다. 하나의 활주로에 둘 이상의 RNAV procedure가 발부된 경우 데이터베이스 내에서 이들을 구별 및 선택할 수 있는 방법이 있어야 한다. 각 절차의 명칭에는 알파벳이 포함되어 있다. 이는 Z로 시작하여 역순으로 나열된다. (접근 절차의 명명 규칙은 다음 장에서 자세히 다루어짐.) [그림 3-15]

Altitude

 

항공기가 terminal area에 도착하면 ATC는 특정 고도를 할당하거나, 혹은 “descent via” clearance를 할당한다. [그림 3-16] 조종사는 마지막으로 할당받은 고도를 떠날 수 있는 권한이 없다(단, 특별히 승인받은 경우 제외). 만약 ATC가 차트의 절차와 다른 altitude나 route를 발부할 경우 차트의 나머지 하강 절차는 취소된다. 필요한 경우 ATC는 route, altitude, 혹은 airspeed clearances를 추가로 할당한다. ATC는 crossing altitude restriction을 포함하는 descent clearance를 발부할 수도 있다. [그림 3-17] PENNS ONE ARRIVAL에서 PENNS Intersection을 6,000ft MSL로 통과하는 한 조종사는 본인의 재량에 따라 하강할 수 있다.

high altitude structure로 상승할 때 standard altimeter setting(29.92＂Hg)로 변경하는 일반적인 고도는 18,000ft이다(한국의 경우 14,000ft). high altitude에서 하강하는 경우에는 FL 180을 통과할 때 고도계를 local altimeter setting으로 변경해야 한다. 허나 전 세계 대부분의 국가에서 standard altimeter setting으로 변경하는 고도와 standard altimeter setting으로부터 변경하는 고도는 각 상황마다 다르다.

 

예를 들어 altimeter setting을 local altimeter setting으로 변경하는 flight level은 ATC에 의해 지정된다. 이러한 정보는 미국 외의 STAR charts에 다음과 같이 표시된다: TRANS LEVEL: BY ATC. 같은 공항에서 출항하는 경우 예를 들어 5,000ft를 통과할 때 고도계를 standard setting으로 설정해야 한다. 즉, 5,000ft 너머를 비행할 때의 고도계 값은 flight levels이다. 이는 유럽에서는 일반적이다.

 

보통 high performance aircraft는 공항 표고로부터 10,000ft 이상에서 terminal area에 진입하며 착륙 활주로로부터 30 ~ 40NM에서 하강을 시작한다. 공항 표고로부터 5,000ft 미만으로 하강하는 것은 보통 final descent 및 glideslope/glidepath intercept가 가능한, 그리고 특정 장애물 간격 및 arrival∙approach∙landing criteria를 초과하지 않는 고도로 제한된다(단, 운영상 낮은 고도가 필요하다 조종사가 명시한 경우 제외).

 

arrival 지연은 보통 metering fix에서 흡수된다. 이러한 fix는 terminal airspace 바깥에 놓인 10,000ft 이상의 경로에 설정된다. metering fix는 저고도에서 관제사가 발부하는 vectors나 holding pattern보다 profile descents를 더 용이하게 만든다. descent restrictions는 보통 final approach 구간에 도달하기 전에 적용된다. 이는 목적지 공항 근처에서의 비교적 높은 하강률을 방지하기 위함이다. 공항 표고로부터 10,000ft 지점에서 initial descent를 시작하기 최소 10NM 전에 관제사는 하강 시점에 대한 advisory를 발부한다. ATC는 보통 다음과 같이 말한다: “Expect descent in (number) miles.” Standard ATC phraseology는 다음과 같다: “Maintain (altitude) until specified point (e.g., abeam landing runway end), cleared for visual approach or expect visual or contact approach clearance in (number of miles, minutes, or specified point).”

 

조종사가 사용할 계기 접근 절차 및 착륙 활주로가 결정되었다면 ATC는 착륙 활주로와 정렬되지 않은 다른 NAVAID로의 변경을 허용하지 않는다. 분리를 위해 altitude restrictions가 필요한 경우 ATC는 공항 표고로부터 5,000ft 미만의 고도를 할당하지 않는다.

 

high performance aircraft의 arrival procedures에는 여러 가지 예외가 있다. 예를 들어 non-radar environment의 경우 관제사는 착륙 활주로와 정렬되지 않은 NAVAID를 기반으로 하는 접근을 승인할 수 있다(예를 들어 circling approach). 이 경우 더 낮은 고도로의 하강은 circling approach area로 제한되며 circle-to-land maneuver는 traffic pattern으로 제한된다.

 

IFR en route descent procedures에는 minimum, maximum, mandatory, 그리고 recommended altitudes에 대한 검토가 포함되어야 한다. low altitude instrument approach procedures에 대한 초기 descent gradient는 500ft/NM(대략 5도)를 초과하지 않는다. high altitude approach에 대한 초기 descent gradient는 1,000ft/NM(대략 10도)를 초과하지 않는다.

 

arrivals 도중 계기 접근을 승인받은 경우 게재된 경로나 계기 접근 절차에 설정되기 전까지는 마지막으로 할당받은 고도를 유지해야 한다. approach clearance에 고도가 할당되지 않았으나 항공기가 이미 게재된 구간에 놓여있다면 해당 구간에 대한 minimum altitude까지 하강할 수 있다.

 

Airspeed

 

arrival 도중 관제사의 요청에 따라 속도를 조절할 수 있다. IFR 비행 계획서로 high-performance aircraft를 운항하는 경우 ATC는 적절한 교통 순서 및 분리를 위하여 속도 조절을 요청할 수 있다. 이는 terminal area에서 필요한 radar vector의 양을 줄여준다. 목적지 공항으로부터 20NM 이내를 왕복 엔진 항공기나 터보프롭 항공기가 운영 중인 경우 150knots 이상의 속도를 할당할 수 있다. 만약 할당받은 속도를 유지할 수 없다면 이를 ATC에 알려야 한다. 관제사는 전방, 혹은 후방의 항공기와 동일한 속도를 유지하라 요청할 수 있다. 조종사는 지정된 속도로부터 ±10knots를 유지해야 한다. ATC는 10노트 단위로 속도를 요청할 수 있다. 속도 조절이 더 이상 필요하지 않은 경우 ATC는 조종사에게 “...resume normal speed”라 알린다.

 

속도 조절 중에도 14 CFR Part 91.117이 적용된다는 것을 명심해야 한다. 할당받은 속도 조절이 이러한 한계를 초과할 경우 조종사는 이를 ATC에 알려야 한다. Class C/D 공역의 primary airport로부터 4NM 이내에서 2,500ft AGL 이하를 운항하는 경우 ATC는 14 CFR Part 91.117에서 명시하는 속도보다 빠른 속도를 승인할 권한이 있다.

 

10,000ft MSL 이상에서 250KIAS를 초과하는 속도를 할당받은 항공기가 10,000ft MSL 미만으로 승인된 경우 조종사는 14 CFR Part 91.117(a)을 준수하기 위하여 속도를 250KIAS로 줄여야 한다. 이러한 속도 조절은 ATC에 알리지 않아도 된다. 조종사는 14 CFR Part 91.117의 다른 조항들도 준수해야 한다(이 또한 ATC에 알리지 않아도 됨). 예를 들어 고속 항공기가 10,000ft MSL에서 수평을 유지하면서 250KIAS로 감속한 다음 2,500ft AGL에서 수평을 유지하면서 200KIAS로 감속하는 것은 일반적이다. 관제사는 이러한 행동들을 예상하고 그에 따라 계획을 수립한다.

 

B등급 공역의 아래에서 조종사는 14 CFR Part 91, § 91.117(c)에서 명시하는 200KIAS 제한을 준수해야 한다. approach clearances는 이전에 할당하였던 속도 조절을 취소한다.

 

Holding Patterns

 

ATC로부터 further clearance를 받기 전에 clearance limit에 도달한 경우 마지막으로 할당받은 고도에서 holding pattern을 수행해야 한다. 관제사는 다양한 이유(기상 악화, 혹은 많은 항적)로 체공을 지시한다. 또한 실패 접근 이후에 체공이 필요할 수도 있다. holding pattern을 위해 마련된 구역 바깥으로 비행할 경우 지형이나 다른 항적과의 충돌이 발생할 수 있다. 따라서 조종사는 holding pattern이 제공하는 protected airspace의 크기를 알아야 한다. 각 holding pattern은 fix, fix로부터 체공하는 방향, 그리고 항공기가 체공할 airway∙bearing∙course∙radial∙route를 가진다. 이러한 요소들과 선회 방향이 holding pattern을 규정한다.

 

항공기의 속도는 holding pattern의 크기에 영향을 미친다. 따라서 protected airspace의 크기를 제한하기 위하여 maximum holding airspeeds가 지정되었다. 세 가지 속도 제한이 그림 2-73에 나타나 있다. 일부 holding patterns는 고속 항공기가 protected area로부터 벗어나는 것을 방지하기 위하여 추가적인 속도 제한을 가지고 있다. 이러한 사항들은 차트에 아이콘 및 제한 속도로 표시된다.

DME나 GPS는 체공을 위한 몇 가지 추가 선택지를 제공한다. DME/GPS holding patterns의 leg length는 시간이 아닌 거리(NM)를 기반으로 한다. 이러한 holding patterns는 conventional holding patterns와 동일한 체공 절차를 사용한다. 계기 접근 차트나 관제사는 outbound leg의 길이를 지정한다. outbound leg의 끝부분은 DME, 혹은 ATD(along track distance) 값을 통해 결정된다. holding pattern은 특정 course나 radial을 기준으로 하며 inbound end와 outbound end는 DME station으로부터 측정된다. holding distance가 명시된 GPS overlay procedure나 GPS standalone procedure의 경우 holding fix는 데이터베이스 내의 waypoint이며 outbound leg의 끝부분은 ATD를 통해 결정된다. 일부 FMS는 inbound leg의 길이가 차트에 표시된 outbound leg 길이와 일치하도록 inbound turn을 시작하게 되어있다.

 

강한 바람이 holding pattern의 크기를 크게 만들 수도 있다. holding entry procedures와 leg lengths가 holding pattern과 일치하는지를 확인하기 위해선 항공기의 FMS holding program을 이해해야 한다. 경우에 따라 protected airspace 내에 머무르기 위해 조종사 개입이 필요할 수도 있다. [그림 3-18]

Approach Clearance

 

approach clearance는 조종사가 접근을 수행할 수 있는 위치에 대한 지침을 제공한다. 또한 이는 해당 접근을 비행하는 clearance이다. 오직 하나의 접근 절차만이 존재하는 경우, 혹은 조종사가 원하는 접근 절차를 수행하도록 승인된 경우 clearance는 “...cleared for approach.”라 간단히 표현될 수 있다. 조종사에게 특정 접근을 할당하는 경우 ATC는 clearance에 접근의 명칭을 지정한다. 예를 들어, “...cleared ILS Runway 35 Right approach.”

 

현재 수행 중인 접근과 정렬되지 않은 활주로에 착륙해야 하는 경우 관제사는 다음과 같은 circling approach clearance를 발부할 수 있다: “...cleared for VOR Runway 17 approach, circle to land Runway 23.” final approach segment가 landing runway alignment와 30도 이상 차이나는 접근은 항상 circling approaches로 지정된다. approach clearance에 특정 착륙 활주로가 지정되지 않는 한 조종사는 어느 활주로에든 착륙할 수 있다.

 

holding fix에 도달하기 전에 접근을 승인받은 경우 조종사는 holding fix로 계속 진행한 다음 해당 fix와 연결된 feeder route를 따라 IAF로 향해야 한다. 만약 IAF로 향하는 feeder route가 holding fix 이전의 fix에서 시작되는 상황에서 접근을 승인받았다면 조종사는 feeder route를 통해 접근을 시작해야 한다. 만약 IAF가 holding fix로 향하는 경로를 따라 위치한다면 IAF에서 접근을 시작해야 한다.

 

또한 ATC는 “direct”, 혹은 “proceed direct”이라는 표현을 사용하여 항공기를 IAF로 직접 승인할 수 있다. 관제사는 보통 접근 절차의 명칭을 통해 접근을 식별한다(설령 접근 보조 장치의 일부 요소(예를 들어 ILS의 glideslope)가 작동하지 않거나 신뢰할 수 없다 하여도). 대신 approach clearance 발부 시 해당 요소를 사용할 수 없음을 조종사에게 알린다.

 

Present Position Direct

 

arrivals를 위한 자원으로 high/low altitude en route charts 외에도 area charts가 유용할 수 있다. ATC가 특정 fix로 진행하라 승인한 후 해당 fix의 위치를 찾는데 area chart가 도움이 될 수 있다(특히 익숙하지 않은 공항에서).

 

조종사가 V295를 따라 Palm Beach International Airport로 향하고 있다고 가정하자. [그림 3-19 및 3-20] 관제사는 조종사로 하여금 현 위치에서 ZISUR(IAF)로 직접 향하도록 승인하였다. 현 위치와 접근 시설 사이에 transition은 존재하지 않는다. 조종사가 이동하려는 경로에 대해 게재된 minimum altitude는 없다.

조종사가 HEATT Intersection의 북쪽에서 5,000ft 상공에 있을 때 접근 관제사가 다음과 같이 말하였다: “Citation 9724J, two miles from HEATT, cleared present position direct ZISUR, cleared for the Palm Beach ILS Runway 10L Approach, contact Palm Beach Tower on 119.1 established inbound.” 현재 위치에서 ZISUR intersection까지의 minimum altitude가 없으므로 조종사는 IAF에 도달하기 전까지는 마지막으로 할당받은 고도를 유지해야 한다. ZISUR intersection outbound를 통과한 후에는 course reversal을 위하여 2,000ft로 하강을 시작한다. ILS procedure는 approach segment에 “established” 되기 전까지 마지막으로 할당받은 고도를 유지해야 하는 조종사 제한을 관제사가 인지하는 것이 매우 중요하다. approach clearance를 발부하기 전에 관제사는 보통 final approach course에 설정되기 전까지 유지해야 할 고도를 조종사에게 할당한다.

 

Radar Vectors to Final Approach Course

 

입항 항공기는 다음 중 하나가 발생하지 않는 한 approach gate로부터 2NM 지점 바깥쪽에서 final approach course를 교차하도록 vector 된다:

 

1. ceiling이 minimum vectoring altitude나 minimum IFR altitude보다 500ft 이상 높으며 시정이 3NM 이상인 경우에는 approach gate로부터 2NM 지점 안쪽에서, 허나 approach gate 바깥쪽에서 final approach course가 교차되도록 vector될 수 있다(해당 공항에 기상 보고가 존재하지 않는 경우에는 pilot report가 이용될 수도 있음).

 

2. 조종사가 특별히 요청하는 경우 항공기는 approach gate 안쪽에서, 허나 FAF(final approach fix) 바깥쪽에서 final approach course가 교차되도록 vector될 수 있다.

(그림 출처: IFR Magazine)

정밀 접근의 경우 항공기는 glideslope/glidepath 이하의, 혹은 minimum glideslope/glidepath intercept altitude 이상의 고도로 vector 된다. 비정밀 접근의 경우 항공기는 차트의 절차에 따라 하강할 수 있는 고도로 vector 된다.

 

vectors가 final approach course를 교차하는 경우 ATC는 이 사실과 그 이유를 조종사에게 알린다(예를 들어, “… expect vectors across final for spacing”). 이러한 사실을 받지 못한 경우 조종사는 approach clearance를 발부받지 않는 한 final approach course로 선회해서는 안 된다.

 

IFR 항공기가 approach gate에 도달하기 전에 다음과 같은 ATC arrival instructions가 발부된다:

 

1. final approach course에 놓인 특정 fix로부터의 항공기 위치(관제사의 레이더 화면에 아무것도 표시되지 않는 경우, 혹은 계기 접근 절차에 아무것도 규정되지 않은 경우에는 공항으로부터의 위치를, 혹은 final approach guidance를 제공하는 NAVAID로부터의 위치를 발부함).

 

2. 필요한 경우 final approach course를 교차하기 위한 vector.

 

3. approach clearance(단, radar approach를 수행하는 경우 제외). 항공기가 차트의 경로나 계기 접근 절차에 설정된 후에, 혹은 차트의 경로나 계기 접근 절차에 설정되기 전까지 유지해야 할 고도를 할당한 후에 approach clearance가 발부된다(조종사는 approach clearance를 발부받아야 하강을 수행할 수 있다).

(그림 출처: FAA Order JO 7110.65)

 

Aircraft 1은 final approach course로 vector 되었으나 clearance는 아직 받지 못한 상태이다. 항공기는 이제 4,000ft에 있으며 계기 접근 절차에 설정되었다. “Seven miles from X-RAY. Cleared ILS runway three six approach.”

 

Aircraft 2는 LIMA로부터 4NM 떨어진 지점에서 final approach course로 vector 되는 중이다. 해당 영역의 minimum vectoring altitude는 2,000ft이다. “Four miles from LIMA. Turn right heading three four zero. Maintain two thousand until established on the localizer. Cleared ILS runway three six approach.”

 

Aircraft 3은 approach segments 너머에서 final approach course로 vector 되는 중이다. 해당 영역의 minimum vectoring altitude는 4,000ft이다. “Five miles from Alpha. Turn right heading three three zero. Cross Alpha at or above four thousand. Cleared I-L-S runway three six approach.” 이를 통해 조종사는 비행해야 할 고도를, 그리고 minimum altitudes나 step-down altitudes로 하강을 시작할 수 있는 지점을 정확하게 알 수 있다.

 

Aircraft 4는 approach segments 너머에서(Alpha로부터 8NM 지점에서) final approach course에 설정되어 있다. 해당 영역의 minimum vectoring altitude는 4,000ft이다. “Eight miles from Alpha. Cross Alpha at or above four thousand. Cleared ILS runway three six approach.”

 

대부분의 항공기는 intermediate fix와 approach gate 사이의 final approach course로 vector된다. 이러한 항공기는 보통 접근 구간에 설정되기 전까지는 고도를 유지하라 지시받는다. ATC가 할당하는 고도는 approach clearance가 발부된 시점으로부터 차트에 게재된 경로나 계기 접근 절차에 설정되기 전까지 IFR 장애물 회피를 보장한다. 간혹 IAP에 initial segment가 없어서 vectors가 필요한 때가 있는데 이 경우에는 차트의 plan view에 “RADAR REQUIRED”가 표시된다.

 

ATC는 항공기가 FAF를 통과하기 전에 주파수 변경을 수행하려 시도한다. 허나 레이더를 통해 FAF가 식별되는 경우에는 항공기가 fix 상공임을 통지한 후에 주파수 변경을 알린다. 예를 들어, “Three miles from final approach fix. Turn left heading zero one zero. Maintain two thousand until established on the localizer. Cleared ILS runway three six approach. I will advise when over the fix.” ... “Over final approach fix. Contact tower one-one eight point one.”