Instructor-pang

7-3-6. Examples of Calculating Altitude Corrections on CTAs

다음 예시는 접근의 여러 구간들을 수정하기 위한 절차를 제공한다. 이는 14 CFR Part 97 IAP에 모두 적용된다:

a. Missoula(KMSO). 보고된 온도는 –12°C: RNAV(GPS) Y RWY 12.

1. All Segments Method: IAF ~ MA holding altitude까지의 모든 구간들을 보정한다.

(a) Manual Calculation:

(1) Cold Temperature Restricted Airport Temperature Limit: -12°C

(2) Altitude at the Final Approach Fix (FAF) (SUPPY) = 6,200 ft.

(3) Airport elevation = 3,206 ft.

(4) Difference: 6,200 ft – 3,206 ft = 2994 ft.

(5) ICAO table을 사용하여 2,994ft와 –12°C의 교차 지점을 찾는다. 보간 값은 대략 300ft이다.

(6) FAF ~ IAF altitude(s) 사이의 모든 procedure altitudes에 300ft를 더한다.

[a] LANNY (IAF), CHARL (IAF), 그리고 ODIRE (IAF Holding-in-Lieu): 9,400 + 300 = 9,700 ft.

[b] CALIP (stepdown fix): 7,000 + 300 = 7,300 ft.

[c] SUPPY (FAF): 6,200 + 300 = 6,500 ft.

(7) 사용 중인 minima를 기준으로 final segment altitudes 내의 고도들을 보정한다. LP MDA = 4,520 ft.

(8) Difference: 4,520 ft – 3,206 ft = 1,314 ft.

(9) ICAO table을 사용하여 1,314ft와 –12°C의 교차 지점을 찾는다. 이 값은 대략 150ft이다. 150ft를 사용하거나, 혹은 올림 하여 200ft를 사용한다.

(10) FAF 이후의 고도들에 150ft를 더한다:

[a] BEGPE (stepdown fix): 4,840 + 150 = 4,990 ft.

[b] LNAV MDA: 4,520 + 150 = 4,670 ft.

(11) JENKI/Messed Approach Holding Altitude를 보정한다. MA altitude = 12,000ft.

[a] JENKI: 12,000 – 3,206 = 8,794 ft.

(12) ICAO table을 사용하여 5,000ft와 –12°C의 교차 지점을 찾는다. 이 값은 대략 500ft이다.

(13) holding fix final altitude에 500ft를 더한다:

[a] JENKI: 12,000 + 500 = 12,500 ft.

b. Temperature Compensating System: temperature compensating RNAV system을 사용하여 고도 보정을 수행하는 조종사는 공항 기온(–12°C)을 설정한 다음 IAF를 통과하기 전에 이를 활성화시킨다. MDA/DA의 경우에는 저온 보정 값을 직접 계산해야 한다.

1. Individual Segments Method: Missoula는 intermediate segment와 final segment에서 보정이 필요하다. 허나 이 예시에서는 missed approach도 보정하겠다.

(a) Manual Calculation: All Segments Method의 절차들을 적절히 사용하여 필요한 구간에 보정을 적용한다.

(1) Intermediate. 7-3-6 a.1.(a)(1) ~ (6)을 사용한다. individual segments method 사용 시에는 IAF나 IF를 보정하지 않는다.

(2) Final. 7-3-6 a.1.(a)(7) ~ (10)을 사용한다.

(3) Missed Approach. 7-3-6 a.1.(a)(11) ~ (13)을 사용한다.

(b) Temperature Compensating System: temperature compensating RNAV system을 사용하여 고도 보정을 수행하는 조종사는 공항 기온(–12°C)을 설정한 다음 구간에 대해 고도 보정이 필요한 지점에서 이를 활성화시킨다. MDA/DA의 경우에는 저온 보정 값을 직접 계산해야 한다.

7-4-1. General

a. 모든 항공기는 비행 도중 wake turbulence를 생성한다. wake turbulence는 항공기가 생성하는 양력과 비례한다. 이는 항공기 뒤로 길게 나부끼는 두 개의 counter-rotating vortices를 형성한다.

b. wake turbulence의 강도, 지속 시간, 그리고 방향에 따라 이를 마주하는 항공기에 영향을 미칠 수 있다. wake turbulence는 이를 마주하는 항공기의 roll-control authority를 초과하는 rolling moments를 가할 수 있다. 이는 탑승자에게 부상을 입히고 항공기에 손상을 입힐 수 있다. 다른 항공기의 wake를 통과하는 경우 조종사는 wake turbulence를 마주할 수 있음을 인지해야 하며 그에 따라 비행경로를 조정해야 한다.

7-4-2. Vortex Generation

a. 날개 표면에 걸쳐 발생한 압력 차이가 양력을 생성한다. 낮은 압력은 날개 윗면에 발생하고 높은 압력은 날개 아래에 발생한다. 이러한 압력 차이는 날개 뒤쪽의 공기흐름을 말아 올려서 날개 끝의 아래쪽으로 소용돌이를 만든다. 공기 흐름이 말아 올려진 후에 후류는 두 개의 counter-rotating vortices로 이루어진다. (그림 7-4-1 참조.) 와류가 형성될 때 대부분의 에너지는 와류의 중심으로부터 몇 피트 이내에 집중된다.

b. 많은 항공기가 winglet을 장착한다. winglet의 주요 목적은 양항비를 향상시킴으로서 연료 효율성을 증가시키는 것이다. 출항 및 입항 도중 속도가 느릴 때에는 winglet이 항적 난기류(wake turbulence) 발생에 미치는 영향이 미미하다.

7-4-3. Vortex Strength

a. 무게, 속도, 날개 길이, 그리고 날개 모양이 vortex의 강도를 좌우한다. 모든 항공기의 vortex 특성은 flaps, 혹은 그 외 wing configuring devices의 연장에 의해 변화될 수 있다. vortex의 강도는 무게의 증가, 그리고 속도의 감소에 비례하여 증가한다. “dirty” aircraft configuration으로부터 발생한 난기류는 wake decay를 촉진한다. 따라서 항공기가 HEAVY, CLEAN(gear up/flaps up), 그리고 SLOW 상태일 때 발생하는 vortex가 가장 강력하다.

b. Induced Roll

1. 경우에 따라 wake encounter는 항공기에 엄청난 구조적 손상을 유발할 수 있다. 그러나 일반적인 위해요인은 roll-control authority를 초과하는 rolling moment와 연관되어있다. 테스트 비행 도중 항공기를 의도적으로 larger aircraft의 vortex cores로 비행하였다. 그 결과 wake vortex에 의해 가해지는 roll에 대항하는 항공기의 능력은 주로 항공기 날개 길이, 그리고 counter-control responsiveness에 따라 결정됨이 증명되었다. 또한 이 테스트를 통해 항공기가 wake vortex 내에 머무르는 것이 어렵다고 증명되었다. circulation의 자연적 성향은 항공기를 vortex로부터 튀어 나가게 만든다.

2. counter control은 보통 항공기의 날개 길이와 aileron이 vortex의 회전 영역 너머로 확장될 때 효과적이다. vortex를 형성하는 항공기에 비해 vortex를 마주하는 항공기의 날개 길이가 짧을 경우 vortex에 의해 발생하는 roll에 대응하는 것이 더 어렵다. 날개 길이가 짧은 항공기의 조종사는 vortex를 마주하는 것을 특히 주의해야 한다(설령 항공기가 고성능이라 하더라도). (그림 7-4-2 참조.)

7-4-4. Vortex Behavior

a. trailing vortices는 특별한 특성을 가진다. 이를 통해 조종사는 wake의 위치를 시각화할 수 있다. 이는 조종사로 하여금 예방 조치를 수행하는데 도움을 제공한다.

1. 항공기는 이륙을 위해 rotate 하는 순간부터 착륙 전까지 vortices를 발생시킨다. 왜냐하면 trailing vortices는 날개 양력의 부산물이기 때문이다. 조종사는 이착륙 전에 선행 항공기의 rotate 지점이나 착륙 지점을 확인해야 한다. (그림 7-4-3 참조.)

2. 항공기의 앞뒤에서 vortex circulation을 바라보았을 때 이는 날개 끝을 중심으로 위로, 그리고 바깥쪽으로 향한다. larger aircraft를 이용한 실험을 통해 vortices는 날개폭보다 약간 짧은 간격을 유지한다는 것을, 그리고 지상으로부터 날개폭보다 높은 고도에서 바람에 의해 편류한다는 것을 증명하였다. 만약 지속적인 vortex turbulence를 마주하고 있다면 고도를 위쪽으로, 그리고 수평 위치를 upwind 쪽으로 약간 변경하는 것이 난기류 없는 비행경로를 제공할 것이다.

3. 테스트에 따르면 larger aircraft의 vortices는 분 당 수백 피트의 속도로 가라앉는다. 그리고 항공기로부터의 시간 및 거리에 따라 강도는 약해지고 침하 속도는 느려진다. 조종사는 선행 항공기의 비행경로 윗부분을 비행해야 하며 필요한 경우 경로를 변경하여 선행 항공기의 바로 뒤와 아래를 피해야 한다. (그림 7-4-4 참조.) 조종사는 모든 비행 단계에서 다른 항공기의 wake 가능성을 경계해야 한다. 연구에 따르면 대기 난기류는 wake의 분산을 앞당긴다. 허나 그 외의 대기 조건들은 wake를 수평 및 수직으로 이동시킬 수 있다.

4. larger aircraft의 vortices가 지면에 가깝게 가라앉으면 이는 2 ~ 3 노트의 속도로 지면을 따라 수평 이동하는 경향이 있다. (그림 7-4-5 참조.)

5. 조종사는 접근 및 착륙 도중 wake vortex를 마주할 가능성을 항상 경계해야 한다. 조종사는 궁극적으로 적절한 간격을 유지할 책임을 가지고 있다. 그리고 선행 항공기의 wake turbulence를 회피하도록 항공기를 배치시키는데 있어 이용 가능한 모든 정보를 고려해야 한다. 테스트에 따르면 vortices는 이들이 포함된 공기 덩어리와 함께 상승할 수 있다. wind shear의 영향으로 인해 vortex 흐름이 기울어질 수도 있다. 또한 주위의 열상승과 산악효과(지형의 상승, 혹은 일렬의 나무들)가 vortex 흐름을 상승시켜 bounce를 유발할 수 있다.

b. 측풍은 upwind vortex의 수평 움직임을 감소시키고 downwind vortex의 움직임을 증가시킬 것이다. 따라서 활주로를 가로지르는 1 ~ 5노트의 가벼운 바람은 upwind vortex가 일정 시간 동안 touchdown zone에 남아있게 만들 수 있다. 또한 이는 다른 활주로를 향해 downwind vortex가 편류하도록 가속할 수 있다. (그림 7-4-6 참조.) 마찬가지로 배풍은 선행 항공기의 vortices를 touchdown zone 쪽으로 전진시킬 수 있다. LIGHT QUARTERING TAILWIND는 최대의 주의를 요구한다. 조종사는 본인의 접근 및 이륙 비행경로로부터 upwind에 놓인 large aircraft에 주의해야 한다.

7-4-5. Operations Problem Areas

a. wake turbulence를 마주하였을 때의 그 영향은 무시할 수 있는 수준부터 치명적인 수준까지 다양하다. 그 영향은 무게, 날개 길이, 항공기의 크기, 항공기로부터의 거리, 그리고 vortex를 마주한 지점에 따라 달라진다. wake를 마주하는 항공기의 heading이 wake를 발생시키는 항공기의 비행경로와 일치할 경우 induced roll 가능성이 증가한다.

b. wake를 발생시키는 항공기의 뒤 및 아래를 피해야 한다(특히 낮은 고도에서는 순간적으로 wake를 마주하더라도 치명적일 수 있다).

NOTE-

wake를 마주하는 일반적인 시나리오는 착륙 항적의 뒤에서 visual approach를 수행하는 경우이다. 조종사는 wake를 발생시키는 다른 항적의 비행경로 아래를 비행하지 않기 위해 다른 항적에 대한 자신의 위치를 인지해야 하며 모든 vertical guidance 수단을 사용해야 한다.

c. 조종사는 calm wind conditions를, 그리고 다음과 같은 상황을 주의해야 한다:

1. vortices가 touchdown area에 남아있을 수 있는 경우.

2. 근처 활주로를 운영 중인 항공기로부터 vortices가 편류할 수 있는 경우.

3. crossing runway로부터 vortices가 이륙 경로나 착륙 경로에 가라앉을 수 있는 경우.

4. 다른 공항 운영으로부터 vortices가 traffic pattern에 가라앉을 수 있는 경우.

5. hemispheric altitude를 운항하는 VFR 항공기의 비행경로에 vortices가 가라앉을 수 있는 경우.

d. 조종사는 예상 비행경로에서 마주칠 수 있는 vortex trail을 시각화하려 시도해야 한다. 가능하다면 larger aircraft의 조종사는 다른 항공기가 vortex에 노출되는 것을 최소화하기 위해 비행경로를 조정해야 한다.

7-4-6. Vortex Avoidance Procedures

a. 상황에 따라 관제사는 IFR 항공기 분리를 위한 절차를 적용한다. 만약 조종사가 선행 항공기를 육안으로 뒤따르는 clearance를 수락하였다면 조종사는 separation, 그리고 wake turbulence avoidance에 대해 책임을 진다. 또한 관제사는 교신 중인 VFR 항공기가 larger aircraft의 wake turbulence에 의해 영향을 받으리라 판단한 경우 larger aircraft의 위치, 고도, 비행 방향, 그리고 “CAUTION-WAKE TURBULENCE”라는 구절을 제공한다. wake turbulence에 대한 주의를 발부한 후 관제사는 보통 뒤따르는 항공기에게 추가 정보를 제공하지 않는다(단, 뒤따르는 항공기가 선행 항공기를 추월하고 있음을 관제사가 아는 경우 제외). 허나 조종사는 경고나 정보의 제공 여부에 상관없이 wake를 마주하지 않도록 항공기의 운영 및 비행경로를 조정해야 한다. 접근 도중 항공기 간의 안전한 분리 거리를 유지하는데 있어 의문이 있다면 조종사는 관제탑에 분리 거리를, 그리고 항공기 groundspeed를 요청해야 한다.

b. 다음의 vortex 회피 절차들은 다양한 상황에 대해 권장된다:

1. Landing behind a larger aircraft – same runway. larger aircraft의 final approach 비행경로 이상을 비행한다. larger aircraft의 touchdown point를 확인한 다음 그 지점을 넘어서서 착륙한다.

2. Landing behind a larger aircraft – when parallel runway is closer than 2,500 feet. 본인의 활주로를 향해 vortex가 편류할 가능성을 고려한다. larger aircraft의 final approach 비행경로 이상을 비행한다. larger aircraft의 touchdown point를 확인한 다음 그 지점을 넘어서서 착륙한다.

3. Landing behind a larger aircraft – crossing runway. larger aircraft의 비행경로 위를 통과한다.

4. Landing behind a departing larger aircraft – same runway. larger aircraft의 rotation point를 확인한 다음 그 지점으로부터 훨씬 이전에 착륙한다.

5. Landing behind a departing larger aircraft – crossing runway. larger aircraft의 rotation point를 확인한다. 만약 그 지점이 교차로 너머라면 접근을 계속한 다음 교차지점 이전에 착륙한다. 만약 larger aircraft가 교차로 이전에 rotate 하였다면 larger aircraft의 비행경로 아래로 비행하는 것을 피한다. 교차로에 도달하기 전에 착륙이 보장되지 않는다면 접근을 포기한다.

6. Departing behind a larger aircraft. larger aircraft의 rotation point를 확인한 다음 그 지점 이전에 rotate 한다. larger aircraft의 wake를 벗어나도록 선회하기 전까지는 larger aircraft의 상승 경로 위로 상승한다. 대형 항공기의 뒤 및 아래를 가로지르는 heading을 피한다. vortex를 마주칠 수 있는 critical takeoff situation에 대해 주의해야 한다.

7. Intersection takeoffs - same runway. 주변 larger aircraft의 운항에 주의한다(특히 본인의 활주로로부터 upwind에서 수행되는 larger aircraft 운항). intersection takeoff clearance를 받았다면 larger aircraft의 경로 아래를 가로지르는 heading을 피한다.

8. Departing or landing after a larger aircraft executing a low approach, missed approach, or touch-and-go landing. vortices는 하강 후 지면 근처에서 수평으로 움직인다. 따라서 larger aircraft가 low approach, missed approach, 혹은 touch-and-go landing을 수행한 후 활주로와 비행경로를 따라 vortex가 존재할 수 있다(특히 light quartering wind conditions인 경우). 이착륙 전에 최소 2분 이상의 간격을 두어야 한다.

9. En route VFR(thousand-foot altitude plus 500 feet). large aircraft의 뒤 및 아래로 비행하는 것을 피한다. larger aircraft가 같은 경로 상 위쪽에서 다가오고 있거나, 혹은 추월 중이라면 수평 위치를 조절한다(upwind 쪽으로 조절하는 것을 권장함).

7-4-8. Pilot Responsibility

a. wake turbulence의 영향을 완화하기 위하여 연구 및 테스트가 수행되어 왔다. wake turbulence를 피해야 할 상황인 경우 조종사는 경계심을 발휘해야 한다.

b. 항공기 후방에서 수행되는 운영 도중 다음과 같은 ATC instructions를 수락한다는 것은 조종사가 안전한 이착륙 간격을 보장한다는 것을, 그리고 조종사가 wake turbulence 분리에 대한 책임을 받아들인다는 것을 기억하라.

1. 항적 정보.

2. 항공기를 뒤따르라는 지시.

3. visual approach clearance 수락.

c. super나 heavy aircraft의 후방에서 수행되는 운영에 대하여 ATC는 “super”나 “heavy”라는 단어를 명시한다. super나 heavy aircraft의 조종사는 항상 무선 교신 시 “super”나 “heavy”라는 단어를 사용해야 한다.

d. super, heavy, 그리고 large jet aircraft의 운영자는 착륙 접근 도중 다음 절차를 사용해야 한다. 이러한 절차는 후방의 lighter aircraft 조종사들이 wake vortex turbulence를 피하기 위해 비행경로를 효과적으로 조정할 수 있는 기준을 설정한다.

1. 강한 wake vortices를 발생시키는 항공기의 조종사는 glidepath를 비행하려 시도해야 한다. 만약 glidepath guidance를 사용할 수 없다면 “3-1” glidepath에 최대한 가깝게 비행하려 시도해야 한다.

EXAMPLE-

touchdown으로부터 10마일 떨어진 곳에서 3,000ft, 5마일 떨어진 곳에서 1,500ft, 4마일 떨어진 곳에서 1,200ft, 그리고 이러한 방식으로 touchdown까지 비행한다.

2. 강한 wake vortices를 발생시키는 항공기의 조종사는 approach course 중심선에, 혹은 활주로의 연장된 중심선에 최대한 가깝게 비행해야 한다.

e. 강한 wake vortices를 발생시키는 항공기의 후방에서 visual approaches를 수행하는 lighter aircraft의 조종사는 다음 절차를 사용하여 wake turbulence를 회피해야 한다. 이러한 절차는 visual approaches를 수행하는 항공기에만 적용된다.

1. lighter aircraft 조종사는 glidepath 이상을 비행해야 한다. glidepath 기준은 ILS, visual approach slope system, 그 외의 ground-based approach slope guidance systems, 혹은 기타 수단들을 통해 제공될 수 있다. visible glidepath gudiance가 없다면 조종사는 “3 to 1” glidepath 원리를 준수함으로써 3도의 glideslope를 만들어낼 수 있다.

EXAMPLE-

touchdown으로부터 10마일 떨어진 곳에서 3,000ft, 5마일 떨어진 곳에서 1,500ft, 4마일 떨어진 곳에서 1,200ft, 그리고 이러한 방식으로 touchdown까지 비행한다.

2. lighter aircraft 조종사가 전방의 heavier aircraft와 활주로를 육안으로 확인하였다면 조종사는 다음 절차를 통해 wake vortex turbulence를 더욱 조절할 수 있다:

(a) arrival end of the runway로부터 1,000ft 너머에 착륙 지점을 선정한다.

(b) 착륙 지점으로 향하는 line-of-sight가 선행 항공기보다 위 및 앞에 놓이도록 설정한다.

(c) 가능하다면 선행 대형 항공기의 착륙지점을 확인하고 의도하는 착륙 지점을 조절한다.

EXAMPLE-

활주로의 1,000ft markings에서 연기가 피어올랐다. 이는 touchdown이 해당 지점에서 발생하였음을 나타낸다. 따라서 의도하는 착륙 지점을 1,500ft markings로 조절한다.

(d) 선행 항공기보다 위 및 앞에 놓인 line-of-sight를 유지한다. touchdown까지 이를 유지한다.

(e) 선행 항공기의 착륙 지점을 넘어서서 착륙한다. touch-and-go landing을 수행하는 경우 충분한 활주 거리를, 혹은 full stop landing을 수행하는 경우 충분한 제동 거리를 확보해야 한다.

f. visual approaches 도중 조종사는 선행 heavier aircraft에 대한 separation 및 groundspeed를 ATC에 요청할 수 있다(특히 wake turbulence로부터 안전하게 분리된 것에 대하여 의문이 있는 경우).

g. 조종사는 wake를 마주한 경우 이를 ATC에 알려야 한다. 이를 보고할 때 최대한 모든 설명을 포함한다(예를 들어 bank angle, 벗어난 고도, 강도, 그리고 지속 시간 등등). ATC는 보고 시스템을 통해 이를 기록할 것이다. 또한 Aviation Safety Reporting System(ASRS)을 사용하여 wake를 보고할 것을 권장한다.