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7. 건조선(dry line. 이는 dew point front라고도 불림)의 양쪽에서는 이슬점(습도)의 차이가 존재한다. 이로 인하여 공기 밀도의 차이가 발생한다. 습도의 차이를 제외하곤 양쪽 기단 사이의 차이가 거의 없다. 야간 및 이른 아침에 습한 기단에서는 안개와 낮은 구름이 우세하다. 반면 건조한 기단에서는 맑은 하늘이 일반적이다.

8. 돌풍 전선(gust front)은 이와 관련된 강수보다 훨씬 앞서(최대 15마일) 이동한다. 이는 폭풍이 다가오기 전에 지상풍을 급격하게 변화시킨다.

9. 상층풍이 전선을 가로질러 불 경우 전선이 상층풍과 함께 움직이리라 예상할 수 있다.

a. 전선면이 얕을 경우 광범위한 구름 및 강수가 발생하는 경향이 있다.

10. 빠르게 이동하는 가파른 한랭전선은 앞쪽 가장자리를 따라 따뜻한 공기를 위로 밀어 올린다.

a. 차가운 공기가 따뜻한 공기를 대체하기 때문에 앞쪽 가장자리 부근의 경사가 가파르다.

11. 이슬이 맺힌 뒤에 언 것을 언이슬(frozen dew)이라 한다. 반면 이슬점이 어는점보다 낮아 수증기가 승화하여 생긴 것을 서리(frost)라 한다. 언이슬은 서리와 쉽게 구별된다. 언이슬은 단단하고 투명한 반면 서리는 하얗고 불투명하다.

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15.12 Tropical Weather (0)	2024.02.22

15.10 High-Altitude Weather

1. 대류권(troposphere)은 지표면으로부터 평균 7마일 고도까지의 층이다. 이는 고도 증가에 따라 기온이 전반적으로 낮아지는 특징을 가지고 있다.

2. 대류권계면(tropopause)은 대류권과 성층권(stratosphere) 사이의 경계를 형성하는 얇은 층이다.

a. 대류권계면은 기온 감율이 급격하게 변화하는 특징을 가지고 있다.

b. 대류권계면의 고도는 약 20,000ft(극지방의 경우)에서 65,000ft(적도지방의 경우)까지 다양하다. 대류권계면의 고도는 겨울보다 여름에 더 높다.

c. 대류권계면의 자유 공기 온도가 –56.5°C일 때 고도는 약 36,000ft이다.

1) 대류권계면의 온도와 고도는 항상 변화한다. 허나 온도 범위는 보통 –55°C ~ –65°C이다.

3. 대류권계면 근처에서 온도와 바람이 크게 변화하며 이 근처에서 maximum winds와 wind shear zones가 발생한다.

4. 제트기류(jet stream)와 관련된 최대 풍속은 jet core의 polar side에 위치한 대류권계면 틈에서 발생한다.

5. 제트기류는 보통 대류권계면을 따라 기온 경도가 가장 심한 지역에서 발생한다.

6. 제트기류는 보통 지표면 저기압과 전선의 북쪽에 위치한다.

a. 제트기류는 50knots 이상의 속도로 부는 고고도 흐름이다.

1) 제트기류와 관련된 청천난기류(clear air turbulence)는 보통 대류권계면 근처에서 발견된다.

2) jet stream cirrus shield의 중요한 점은 난기류와의 연관성이다. 광범위한 권운은 종종 상층 저기압과 지표면 저기압의 중심기압 감소로 인해 발생한다. 이러한 중심기압 감소는 가장 큰 난기류를 생성한다.

3) jet core로부터 바깥으로 향할수록 제트기류의 풍속이 감소한다. 풍속이 감속하는 비율은 equatorial side보다 polar side에서 더 크다.

4) wind shear의 강도는 equatorial side보다 polar side에서 더 크다.

5) 제트기류는 보통 부메랑 모양이다. 등온선 간격이 서로 가깝다는 것은 높은 풍속을 의미한다.

b. 세 가지 제트기류가 있다:

1) polar jet stream은 cold polar air mass와 warm tropical air mass 사이의 영역과, 혹은 polar front와 관련되어 있다.

2) subtropical jet stream은 열대 위도의 북쪽에 위치하는 제트기류이다.

3) polar night jet stream은 겨울철에 북극권 한계선 근처 성층권에서 발생한다.

c. 공기가 equatorial side에서 상승하면서 jet core 주위의 나선형 경로를 따라 이동한다.

7. 지표면 저기압은 보통 제트기류의 남쪽에서 발달한다. 그리고 저기압의 중심기압이 낮아질수록 제트기류 쪽으로 더 가까이 이동한다.

a. 저기압이 폐색된 경우 이는 보통 제트기류의 북쪽으로 이동한다. 그리고 제트기류는 폐색 지점 근처에서 전선 시스템을 가로지른다.

8. 다량의 수분이 존재하는 경우 제트기류의 equatorial side에서 권운(cirrus clouds)이 형성된다.

9. 100kt jet stream core의 polar side에서 강한 wind shear가 예상될 수 있다.

10. 중위도에서 제트기류의 풍속은 보통 여름보다 겨울에 더 강하다.

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15.11 Arctic Weather

1. 북극 지역과 아열대 지역의 기상 시스템들은 보통 동쪽에서 서쪽으로 이동한다. 북위 약 30도에 위치하는 고압대는 지표면의 공기를 북쪽과 남쪽으로 밀어낸다. 남쪽으로 향하는 공기는 코리올리힘에 의해 편향되어 아열대 북동풍(무역풍)을 형성한다.

2. 북극에서 여름 뇌우는 보통 극동풍(polar easterlies)을 타고 북동쪽에서 남서쪽으로 이동한다. 이는 중위도에서의 일반적 움직임과는 반대이다.

3. 북극에서 눈이나 얼음으로 덮인 표면 위에 균일한 두께의 구름층이 놓일 경우 화이트아웃(whiteout)이라 불리는 시정 제한 현상이 발생한다.

a. 태양의 평행 광선(parallel ray)이 구름층을 통과할 때 이는 산란되어 여러 각도로 눈 표면에 부딪힌다. 산란된 빛이 눈과 구름 사이에서 수없이 반사되어 모든 그림자들을 없앤다.

b. 화이트아웃의 결과 깊이 감각이 상실된다. 건물, 사람, 그리고 어두운 색의 물체가 공중에 떠 있는 것처럼 보이며 수평선이 사라진다.

c. 만년설 상공에서 저공비행을 하거나, 혹은 눈 위에 착륙하는 것이 위험해진다.

d. 화이트아웃으로 인하여 많은 사고가 발생해왔다.

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15.12 Tropical Weather

1. 열대 저기압(tropical cyclone)은 열대 해역에서 발생하는 모든 저기압을 통칭하는 용어이다.

a. 열대 저기압은 1분 평균 풍속에 따라 강도가 분류된다.

b. 이러한 폭풍의 돌풍(gust)은 1분 평균 풍속보다 최대 50% 높을 수 있다.

2. 열대 저기압은 다음과 같이 분류된다:

a. 열대저압부(Tropical Depression) – 1분 평균 풍속이 최대 33knots(64km/h) 이하인 열대 저기압.

b. 열대폭풍(Tropical Storm) - 1분 평균 풍속이 34 ~ 63knots(65 ~ 119km/h)인 열대 저기압.

c. 태풍(Hurricane, Cyclone, 혹은 Typhoon) - 1분 평균 풍속이 64knots(120km/h) 이상인 열대 저기압.

※ 국내에서는 33knots 이하의 열대 저기압을 열대저압부라 부르고 34knots 이상의 열대 저기압을 모두 태풍이라 부른다.

3. 강력한 열대 저기압의 이름은 지역마다 다르다.

a. 대서양과 동부 태평양에서는 “hurricane”이라 불린다.

b. 서태평양에서는 “typhoon”이라 불린다.

c. 호주 근처와 인도양에서는 “cyclone”이라 불린다.

4. 카리브해나 멕시코만에 위치하는 hurricane은 저위도에서 북서쪽으로 이동한다.

a. hurricane이 중위도로 이동함에 따라 편서풍에 의하여 북동쪽으로 휘어진다.

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본문 내용의 빨간색 글씨는 ATP 출제 문제들을 반영합니다.

5.1 Flight Controls

2023.04.07 - [PHAK(2016)/6: Flight Controls] - (2) Flight Control Systems

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (14) High Speed Flight

5.2 Ailerons

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (14) High Speed Flight

5.3 Trim Tabs

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (14) High Speed Flight

2023.04.07 - [PHAK(2016)/6: Flight Controls] - (2) Flight Control Systems

5.4 Wing Lift Altering Devices

2023.04.07 - [PHAK(2016)/6: Flight Controls] - (2) Flight Control Systems

2023.06.03 - [Airplane Flying Handbook(2021)/16: Transition to Jet-Powered Airplanes] - (11) Drag Devices

2023.01.02 - [Instrument Flying Handbook(2012)/4: Aerodynamic Factors] - (7) Slow-Speed Flight

2023.06.03 - [Airplane Flying Handbook(2021)/16: Transition to Jet-Powered Airplanes] - (10) Stalls

5.5 Angle of Attack/Lift

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (1) Forces Acting on the Aircraft

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (3) Ground Effect

2023.06.03 - [Airplane Flying Handbook(2021)/16: Transition to Jet-Powered Airplanes] - (16) Jet Engine Landing

2023.06.03 - [Airplane Flying Handbook(2021)/16: Transition to Jet-Powered Airplanes] - (6) Absence of Propeller Effects

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (14) High Speed Flight

5.6 Drag

2023.01.02 - [Instrument Flying Handbook(2012)/4: Aerodynamic Factors] - (5) Drag Curves

2023.04.14 - [PHAK(2016)/11: Aircraft Performance] - (7) Performance

2022.08.07 - [Airplane Flying Handbook(2021)/3: Basic Flight Maneuvers] - (11) Glides

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (3) Ground Effect

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (1) Forces Acting on the Aircraft

2023.06.03 - [Airplane Flying Handbook(2021)/16: Transition to Jet-Powered Airplanes] - (6) Absence of Propeller Effects

2023.06.19 - [Airplane Flying Handbook(2021)/15: Transition to Turboprop Airplanes] - (7) Operational Considerations

5.7 Stall Speeds

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (14) High Speed Flight

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (9) Stalls

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (12) Load Factors

2022.12.15 - [Airplane Flying Handbook(2021)/5: Maintaining Aircraft Control: UPRT] - (4) Stalls

2023.06.12 - [PHAK(2016)/8: Flight Instruments] - (2) Pitot-Static Flight Instruments

2023.05.06 - [PHAK(2023)/5: Aerodynamics of Flight] - (10) Angle of Attack Indicators

5.8 Load Factor

2023.01.02 - [Instrument Flying Handbook(2012)/4: Aerodynamic Factors] - (10) Load Factor

2022.08.07 - [Airplane Flying Handbook(2021)/3: Basic Flight Maneuvers] - (8) Level Turns

2023.06.12 - [PHAK(2016)/8: Flight Instruments] - (2) Pitot-Static Flight Instruments

5.9 Pallet Weight

2023.06.21 - [Weight and Balance(2016)/9: W&B control - Commuter CAT & Large AC] - (7) Determining CG Changes Caused by Modifying the Cargo

5.10 Climbs

2023.01.02 - [Instrument Flying Handbook(2012)/4: Aerodynamic Factors] - (5) Drag Curves

2023.04.14 - [PHAK(2016)/11: Aircraft Performance] - (7) Performance

5.11 Turns

2023.01.02 - [Instrument Flying Handbook(2012)/4: Aerodynamic Factors] - (9) Turns

2022.08.07 - [Airplane Flying Handbook(2021)/3: Basic Flight Maneuvers] - (8) Level Turns

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (14) High Speed Flight

5.12 Stability

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (6) Aircraft Design Characteristics

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (14) High Speed Flight

5.13 Effects of Rearward CG

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (13) Weight and Balance

5.14 Takeoff and Landing Performance

2023.04.14 - [PHAK(2016)/11: Aircraft Performance] - (8) Takeoff and Landing Performance

2023.04.14 - [PHAK(2016)/11: Aircraft Performance] - (10) Performance Charts

2023.04.14 - [PHAK(2016)/11: Aircraft Performance] - (9) Performance Speeds

2023.06.03 - [Airplane Flying Handbook(2021)/16: Transition to Jet-Powered Airplanes] - (16) Jet Engine Landing

2022.07.30 - [Airplane Flying Handbook(2021)/6: Takeoffs and Departure Climbs] - (6) Short-Field Takeoff and Maximum Performance Climb

2022.07.30 - [Airplane Flying Handbook(2021)/6: Takeoffs and Departure Climbs] - (3) Normal Takeoff

2023.12.20 - [PHAK(2023)/16: Navigation] - (5) Basic Calculations

5.15 Maximum Range

2023.04.14 - [PHAK(2016)/11: Aircraft Performance] - (7) Performance

5.16 Propeller Pitch and Engine Performance

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (11) Basic Propeller Principles

2023.04.14 - [PHAK(2016)/11: Aircraft Performance] - (6) Density Altitude

2023.05.31 - [PHAK(2016)/7: Aircraft Systems] - (2) Reciprocating Engines

5.17 Turbochargers

2023.05.31 - [PHAK(2016)/7: Aircraft Systems] - (3) Superchargers and Turbosuperchargers

5.18 Multi-Engine Airplane Operation

2022.07.17 - [Airplane Flying Handbook(2021)/13: Transition to Multiengine Airplanes] - (13) Stalls

2022.07.17 - [Airplane Flying Handbook(2021)/13: Transition to Multiengine Airplanes] - (3) Terms and Definitions

2022.07.17 - [Airplane Flying Handbook(2021)/13: Transition to Multiengine Airplanes] - (18) Engine Inoperative Flight Principles

2022.07.17 - [Airplane Flying Handbook(2021)/13: Transition to Multiengine Airplanes] - (2) General

2022.07.17 - [Airplane Flying Handbook(2021)/13: Transition to Multiengine Airplanes] - (8) Normal and Crosswind Takeoff and Climb

2022.07.17 - [Airplane Flying Handbook(2021)/13: Transition to Multiengine Airplanes] - (21) Engine Inoperative Approach and landing

5.19 Turbine-Engine Operation

2023.06.04 - [Airplane Flying Handbook(2021)/16: Transition to Jet-Powered Airplanes] - (4) Operating the Jet Engine

2023.05.30 - [PHAK(2016)/7: Aircraft Systems] - (11) Turbine Engines

2023.06.19 - [Airplane Flying Handbook(2021)/15: Transition to Turboprop Airplanes] - (3) Turboprop Engines

2023.04.14 - [PHAK(2016)/11: Aircraft Performance] - (8) Takeoff and Landing Performance

5.20 Compressor Stall

2023.05.30 - [PHAK(2016)/7: Aircraft Systems] - (11) Turbine Engines

5.21 Mach Speed Flight

2023.05.06 - [PHAK(2016)/5: Aerodynamics of Flight] - (14) High Speed Flight

5.22 Thrust Reversers

2023.06.03 - [Airplane Flying Handbook(2021)/16: Transition to Jet-Powered Airplanes] - (16) Jet Engine Landing

2023.06.19 - [Airplane Flying Handbook(2021)/15: Transition to Turboprop Airplanes] - (7) Operational Considerations

5.23 Hydroplaning

2022.11.15 - [Airplane Flying Handbook(2021)/9: Approaches and Landings] - (13) Hydroplaning

2023.04.14 - [PHAK(2016)/11: Aircraft Performance] - (8) Takeoff and Landing Performance

5.24 Ground Deicing/Anti-Icing

2024.02.16 - [ATP(2018)/5: AERODYNAMICS AND AIRPLANES] - 5.24 GROUND DEICING/ANTI-ICING

5.25 Pitot System

2023.06.12 - [PHAK(2016)/8: Flight Instruments] - (2) Pitot-Static Flight Instruments

5.26 Altimeter Setting Procedures

2023.06.12 - [PHAK(2016)/8: Flight Instruments] - (2) Pitot-Static Flight Instruments

5.27 Glass Cockpit Systems

2024.02.08 - [ATP(2018)/5: AERODYNAMICS AND AIRPLANES] - 5.27 Glass Cockpit Systems

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5.24 GROUND DEICING/ANTI-ICING

1. 사포와 유사한 두께 및 거칠기를 가진 얼음, 눈, 혹은 서리가 날개 앞전과 윗면에 존재하는 경우 양력이 30%까지 감소하고 항력이 40%까지 증가할 수 있다.

a. 서리는 날개의 공기역학적 모양을 변화시키기보다는 표면의 거칠기를 증가시켜 양력 손실을 유발한다.

1) 날개 표면의 거칠기는 공기의 원활한 흐름을 방해하여 유속을 느리게 만든다. 이렇게 공기 흐름이 느려지면 에어포일 윗면의 흐름 분리가 앞당겨져 양력이 손실된다.

2) 에어포일에 존재하는 소량의 서리로 인해 항공기가 정상 이륙 속도에서 이륙하지 못하거나, 혹은 이륙이 불가능할 수 있다.

3) 또한 항공기가 이륙한 후 실속으로부터 충분한 여유 속도가 존재하지 않아서 moderate gusts나 선회로 인해 실속이 발생할 수도 있다.

b. 표면 거칠기가 증가하면 실속에 대한 받음각이 감소하고 실속 속도가 증가할 수 있다.

2. deicing에 사용되는 FPD(freezing point depressant) fluids는 오직 지상에서의 결빙방지를 위해 사용된다.

a. 이는 물에 잘 녹는다. 허나 얼음이 FPD를 흡수하는 속도는 매우 느리다. 또한 얼음이 FPD와 접촉할 경우 녹는 속도가 느리다.

b. engine fan이나 compressor blades에 FPD fluid가 남아있으면 엔진 성승이 저하될 수 있으며 surging 및/혹은 compressor stalls가 발생할 수 있다.

3. anti-icing fluid는 주변 온도나 비행기 표면 온도로부터 화씨 20도 이하의 어는점까지 freezing point protection을 제공해야 한다.

4. deicing fluid나 anti-icing fluid 위에 쌓인 눈은 항공기에 부착된 눈으로 간주되어야 한다.

※ 이 경우 이륙을 시도해서는 안 된다.

5. 100%의 에틸렌 글리콜은 물로 희석된 에틸렌 글리콜보다 더 따뜻한 온도에서 얼어붙는다. 때문에 모든 부동액에는 소량의 물이 포함되어 있다.

a. Type 1 deicing/anti-icing fluid의 최소 글리콜 함량은 80%이다. 이는 상대적으로 점도가 낮기 때문에 "unthickened"로 간주된다. 해당 유체는 deicing이나 anti-icing을 위해 사용된다. 허나 anti-icing 보호 기능은 매우 제한적이다.

b. Type 2 deicing/anti-icing fluid의 최소 글리콜 함량은 50%이다. 여기에는 농후제가 첨가되어 "thickened"로 간주된다. 이 덕분에 유체가 더 두꺼운 막으로 형성되어 이륙 전까지 항공기 표면에 남아있을 수 있다. 해당 유체는 deicing이나 anti-icing을 위해 사용되며 Type 1 fluid보다 anti-icing 보호 기능이 더 좋다.

6. deicing/anti-icing을 위한 one-step process는 가열된 유체를 항공기 표면에 도포함으로써 얼음, 눈, 혹은 서리를 제거하고 이들이 쌓이는 것을 방지한다.

a. 많은 양의 얼음과 눈을 항공기 표면으로부터 씻어내야 하는 경우 one-step process는 two-step process에 비해 더 많은 양의 유체를 사용해야 한다는 것이 단점이다.

7. two-step process는 별도의 deicing step과 anti-icing step으로 구성된다.

a. deicing step: 먼저 따뜻한, 그리고 희석된 Type 1 fluid를 사용하여 얼음, 눈, 혹은 서리를 제거한다.

b. anti-icing step: 그런 다음 차가운, 그리고 농축된 Type 2 fluid를 도포한다.

※ 따뜻한 Type 1 fluid를 사용한 다음 차가운 Type 2 fluid를 사용할 경우 holding time이 증가한다. 반면 따뜻한 Type 1 fluid를 사용한 다음 따뜻한 Type 2 fluid를 사용할 경우 holding time이 감소한다. 이는 점성의 차이 때문이다.

8. 14 CFR Part 135에 따라 운영되는 일부 항공기의 경우 large transport airplanes를 위해 개발된 deicing 절차 및 장비가 적합하지 않을 수 있다.