< 동정압 계통(Pitot-Static Systems) >
: 동·정압 계기들은 대기압을 측정해서 지시하는 방식입니다.
대개 압력을 기계적인 변위로 바꾸는 공함(pressure capsule),
즉 다이아프램이나 아네로이드를 이용하여 대기압을 측정하여
항공기 비행 대기 속도, 비행 고도, 비행 상승 및 하강률 등을 지시하는데
이러한 계통을 동·정압계통(pitotstatic system)이라 합니다.
동·정압계통에는 대표적인 계기로 고도계/대기속도계/승강계/마하계 등이 있고,
중간에 신호 변경 장치로 대기자료컴퓨터(ADC),
최근에는 대기자료모듈(ADM), 그리고 수감 하는 동·정압관들로 구성되어 있습니다.
이들은 필요에 따라 피토관 또는 정압공에 연결되어 피토압 또는 정압을 수감하여
그 압력값으로 항공기 비행 상태 등을 알려줍니다.
이 밖에 피토 정압관은 여압계통, 자동 조종계통, 대기자료컴퓨터(air data computer),
비행기록장치(flight recorder) 등과 같이전압이나 정압을 필요로 하는 계기 및 장치에 연결됩니다.
흔히들 피토(pitot)를 피토관 또는 동압이라고도 하는데
엄격히 말하면 약간의 차이가 있지만 일반적으로 피토를 '동압'이라고도 합니다.
아래 그림을 추가해서 계기와 압력 수감부 연결 구성의 발달 과정을 설명하면
초기항공기에서는 동·정압관에서 계기까지 튜브가 직접 연결되어
조종석 계기들이 직접 동압·정압을 받아 작동되는데,
이를 직독식 지시 방식이라고 합니다.
항공기가 대형화되고 관련 기술이 발달하면서 대기자료 컴퓨터가 채택이 되는데
이는 획기적으로 튜브길이가 짧아지고 누설에 대한 문제점이 개선되면서 지시값의 신뢰성이 향상되었습니다.
더 나아가 디지털 항공기가 등장하면서 동·정압계통도 획기적으로 발전을 합니다.
동·정압관 바로 뒤에 대기자료모듈(ADM)이 연결되어
압력신호를 바로 디지털신호로 바꾸어 대기자료 컴퓨터로 보내고
이곳에서 다시 디지털 종합 계기계통으로 전달되어
대기 속도 및 제한 속도, 고도, 승강속도 및 관련 중요한 비행 정보 등이 구현되고 있습니다.
< Pitot & Static tube and indicators >
1) 피토 튜브 및 정압관(Pitot Tube and Static Ports)
: 항공기에 장착된 동압·정압관은 아래 그림과 같이 피토관(pitot tube)과
정압공(static port)이 별도로 장착되어 있는 경우와
아래의 사진 B747 동압·정압관 같이 함께 장착되어 있는 경우 2가지가 있습니다.
그리고 피토관 형태도 엘보형(elbow type)이 있고 캐논형(cannon type) 등이 있습니다.
단순한 구형 항공기에서 이 계통은 피토관 및 정압공으로 구성되어 있는데
이는 정면에서 전압 및 항공기 주변에 정압을 측정하도록
직접 조종석 비행계기들에 튜브가 연결되어 있습니다.
다음 세 가지 계기, 즉 고도계/대기 속도계/승강계는 가장 일반적인 동·정압 계기들입니다.
< 항공기 Pitot & Static tube >
< 동정압 계기(Pitot-static Pressure Sensing Flight Instruments) >
: 기본적인 아날로그 동·정압계기는 동·정압계통에 직접 연결되어
동·정압을 기계적인 방법으로 측정하여 바로 지시하는데 반해
디지털 비행계기들은 동·정압을 측정하여 전기·전자 신호로 변환하여 지시합니다.
2) 고도계와 고도(Altimeters and Altitude)
: 고도계의 목적은 해수면 또는 지면으로부터 항공기의 비행 고도를 지시하는 것입니다.
이 고도계의 주요 구성품인 수감부는 아네로이드이고,
수감하는 압력은 항공기 동체 주변에 있는 대기압이다.
이 대기압은 정적이기(static) 때문에 ‘정압’이라 합니다.
고도계의 기본 지시 단위는 피트(feet. 일부 동구권에서는 meter를 사용하기도 함)이며,
최근 디지털 항공기에서는 스위치 하나로 피트 단위를 미터 단위로 변경할 수도 있도록 되어 있습니다.
이 비행고도를 측정하기 위한 가장 일반적인 방법은 수 세기 전에 과학자들이 발견한 것에 근거를 두고 있습니다.
(대기에 있는 공기가 우리들 주변 모든 물건에 일정한 압력을 미친다는 것을 입증한
17세기 에반젤리 스타 토리첼리(Evangelista Torricelli)의 기압계 (barometer) 발명으로 이어졌다는 것은 소소한 팁입니다.^^)
아래 표에서 보여 주듯이 각 고도에서 대기 압력은 일정합니다.
고도가 증가할 때 대기의 압력은 감소합니다.
이때 줄어드는 대기 압력은 측정 가능하고 일정한 변화가 일어나
이 압력의 변화를 측정하면 바로 항공기 비행고도를 결정할 수가 있습니다.
즉, 고도계는 고도에 따라 일정하게 존재하는 대기압을 측정하여 고도로 환산한 대기 압력계입니다.
물론 고공으로 올라 갈수록 대기압은 일정하게 감소하고 또한 밀도가 약해집니다.(온도 또한 내려갑니다.)
정확한 고도를 지시하기 위하여 대기압 측정은 물론
온도, 밀도 등도 같이 측정하여 보정하여 최종적으로 비행 고도를 지시하는 것입니다.
아래의 표는 고도별 대기 압력을 비교한 표입니다.
<고도별 대기압 비교표>
다음은 항공분야에서 사용하는 고도에 대한 정의는 다음과 같습니다.
3) 고도의 종류
① 기압 고도(pressure altitude)
: 기압 표준선인 표준대기압인 해면(29.92 inHg)으로부터 항공기까지 고도로
표준대기압 고도계로 전 이고도 이상에서 모든 항공기는 이 고도를 기준으로 비행한다.
② 진고도(True Altitude)
: 실제 해면상에서부터 항공기까지의 고도. 전이고도 이하에서 기준으로 하는 고도.
③ 절대 고도(Absolute Altitude)
: 지형에서부터 항공기까지 고도로 전파고도계도 절대고도를 지시하는 계기의 일종.
④ 밀도 고도(Density Altitude)
: 압력 고도에서 비표준 온도와 입력을 수정해서 얻은 고도
항공기 이륙 및 상승 성능에 직접적인 영향을 미침.
표준 대기압 상태에서는 기압 고도와 밀도고도가 일치 .
⑤ 객실 고도(Cabin Altitude)
: 승객들이 탑승하고 있는 객실 내 압력을 표준대기압을 기준으로
나타내는 기압고도로 고공으로 비행하는 항공기의 최대 객실 고도가 8,000ft이며,
이때의 객실 내 압력은 지상보다 3.8PSI 낮은 10.91 psi 수준.
4) 고도계의 구조와 기능
: 일반적으로 계기는 수감부, 확대부, 지시부로 나눌 수 있습니다.
이를 고도계에 적용해보면 계기 내에 있는 아네로이드가 수감부가 되는데
이는 대기압의 변화에 의한 미세한 변위량을 그대로 지시하기에는 한계가 있습니다.
그래서 지시하기 전에 이 미세한 움직임을 확대 재생산하는 중간 확대부인
연결 장치(linkage)가 미세한 움직임을 확대하여 지시부인 바늘을 돌려 최종적으로 고도를 지시합니다.
아래 아날 로그 고도계의 눈금판은 시계와 유사하게 판독합니다.
가장 긴 바늘이 100피트 단위로 한 바퀴 돌면 1,000 피트를 지시하고
두 번째 긴 바늘은 더 느리게 이동하게 되는데
이는 긴 바늘이 한 바퀴 돌면 1,000피트 한 단위 움직입니다.
그리고 세 번째 바늘은 1만 피트씩 증가한다.
계기를 보면 계기판에 크로스해치 (cross-hatched area) 흑백 표시기가 있는데
이는 저고도 경고 계기(quick reference window)로
조종사가 상승 및 하강 시 계기 바늘과 눈금으로 고도를 확인하는 것이 아니라
조종사가 현재 1만 피트 이하의 저고도에서 비행하고 있다는 사실
혹은 하강 중에 1만 피트 이하로 하강하였다는 것 등을 신속하게 알게 하는 데 목적이 있습니다.
시계형식으로 된 고도계가 최근 디지털 항공기에서는
전자식 계기로 속도계, 승강계와 같이 일자형 테이프 형태(선형)의 계기에
현재 고도를 디지털 값으로 크게 표시하여 지시합니다.
5) 고도와의 관계 및 고도계 보정
: 고도계는 대기의 절대 압력을 측정하여 표준대기 압력과
고도관계에서 간접적으로 고도를 알 수 있도록 만들어져 있습니다.
실제 대기압과 표준대기압과 다른 경우 고도는 같아도 고도계의 지시 수치가 다릅니다.
이것은 착륙하는 공항의 기압이 다른 경우에는
고도계가 지시하는 고도와 실제 활주로 고도와 차이가 있게 됩니다.
그래서 실제의 고도계는 기압이 바뀐 경우라도 정확한 고도를 나타내도록 조절할 수 있습니다.
그래서 1928년도에 표준 대기압을 기준으로
주변 기압에 변이를 반영하도록 고도계를 조정하기 위한 방법을 고안하였습니다.
① QNH setting
: 전이고도(대한민국은 1만 4,000피트) 이하에서 항공기의 진고도를 지시하기 위한 고도계 보정방식.
이륙 당시 공항 기상 정보 중 그날의 기압치에 대한 정보를 교통 관제소로부터 받으며,
당시의 해면의 기압을 기압 눈금판에 맞추어 주면
고도계는 해면상에서부터 항공기까지의 높이, 즉 진고도를 지시하게 됩니다.
이 방식은 전이 고도(1만 4,000feet) 미만의 고도에서 사용하는 것으로
활주로에서 고도계가 활주로 표고(공항마다 활주로 표고가 있음)를 지시하도록 하는 보정입니다.
항공기는 이륙할 때에 이륙 비행장에서 QNH로 보정하여 이륙하고
운항 중에는 근처의 교통 관제탑으로부터 대기의 정보를 수시로 받아
기압 눈금을 수정하면서 비행하게 되면 모든 항공기는 기준면이 일치하여
다른 항공기와 일정한 고도의 차이를 유지할 수 있습니다.
예를 들면, 활주로 표고가 98피트(feet) 공항에서 그날 기압치가 29.98inHg이면
실제 고도계를 98피트에 맞추면 연동되어 있는 기압치는 29.98inHg를 지시하거나
아니면 반대로 기압치를 29.98inHg로 맞추면 고도계는 98feet를 지시하는 것입니다.
이것이 서로 맞지 않으면 계기 조절 노브(knob) 옆에 작은 나사가 있는데
이것을 풀고 노브를 약간 빼내어 노브를 돌리면 기압치 눈금이 조절됩니다.
이를 고도계 기압치 조절 작업이라 합니다.
② QNE setting
: 이륙 당시 QNH로 보정하고 비행하다가 전이고도,
즉 1만 4,000피트 이상으로 상승하게 되면 기압치를 29.92inHg(STD)로 맞추는 방식.
물론 고공에서 1만 4,000피트 이하로 하강하여
1만 4,000 피트 이하가 되면 다시 QNH로 다시 셋팅합니다.
이는 기상의 변화에 관계없이 1만 4,000피트 이상 비행하는 항공기들이
표준 대기면으로부터 항공기까지 기압 고도를 지시하게 하는 방식입니다.
1만 4,000 피트 이상의 고도에서는 기상 변화가 적어서 정확한 지시를 할 수 있습니다.
(국제선 대부분은 1만 4,000피트 이상의 고도에서 비행하므로,
모든 조종사들은 고도계의 고도 기준을 표준 대기압에 맞추고 비행합니다.)
>> 교통 관제소 및 조종사들은 이 고도를 기준으로 항공기간 수직 분리(RVSM) 및 고도 유지를 합니다.
③ QFE setting
: 공황 활주로면의 기압을 맞추면 고도계는 활주로에서 항공기까지의 고도를 지시합니다.
이는 항공기가 활주로 위에서 고도계가 0피트를 지시하도록 활주로를 기준으로 하는 방식입니다.
이륙과 착륙 비행장을 항상 0피트로 하여 비행하기 때문에
단거리 비행이나 훈련비행장에서 이착륙 훈련 시 또는 계기 착륙시 편리한 방법입니다.
(지상에 있을 때 비행장의 기압을 맞추면 착륙할 때 고도계의 지시는 0피트를 지시합니다.)
<전자식 고도/속도 계기판>
6) 대기 속도계(Airspeed Indicator)
: 대기 속도계는 항공기에서 주요한 계기이며, 대표적인 차압계기입니다.
(1) 대기 속도계의 목적
: 비행하는 항공기와 정면에서 부딪히는 대기 속도를 노트(knot) 단위로 지시합니다.
이는 지상의 속도와 다른 개념으로 목적지까지 얼마나 빨리 비행하는지
시간으로 계산할 수 있는 속도보다는 항공기와 공기가 부딪칠 때
기체에 작용하는 하중 (load), 항공기 설계 강도 등 때문에
어느 속도에서 항공기가 이륙하는지,
어느 속도에서 착륙하는지 플랩 등 조종면은 언제 작동하는 것이
항공기 기체 안전과 기동(maneuvering)에 기준이 되는지를 참고 하는 대기 속도입니다.
(2) 속도계의 주요 구성품 및 단위
: 전압과 정압을 수감하는 개방형 공함인 다이아프램이 주요 구성품이고 단위는 노트(knot)를 사용합니다.
(3) 전압(Total Pressure)와 정압(Static Pressure)
: 비행 대기속도를 알기 위해서 그림과 같이 항공기가 비행할 때
정면에 공기의 흐름 방향 쪽으로 열린 구멍 Pt와
이 흐름의 90도 직각인 방향쪽으로 향하여 열린 구멍 Ps를가진
동·정압관의 각각의 구멍에 작용한 압력을 측정합니다.
<동/정압 흐름도>
지금까지 소개해드린 항공기의 동/정압계통 모든 부분들의 핵심은 정확한 압력측정에 있습니다.
간단하게 정리해보자면,
지면으로부터/해수면으로부터의 높이(고도)차이에 따라 비례하게 감소하는 대기압(정압),
그리고 바람과 맞받아칠때의 측정(수감부)되는 압력(동압)의 계산을 이용하여
동/정압계통 계기류들의 정확한 지시값이 표시되어야 정확하고 안전한 비행이 될 것입니다.
그렇기 때문에, 실제 하늘에서 항공기의 동/정압계통 테스트를 해볼 수 없기 때문에,
정확한 과학적 이론에 근거하여 정해진 기준에 따라 지상에서 시뮬레이션 하는 방식으로 동정압테스트를 진행하는 것입니다.
< 동정압 계통(Pitot-Static Systems) >
: 동·정압 계기들은 대기압을 측정해서 지시하는 방식입니다.
대개 압력을 기계적인 변위로 바꾸는 공함(pressure capsule),
즉 다이아프램이나 아네로이드를 이용하여 대기압을 측정하여
항공기 비행 대기 속도, 비행 고도, 비행 상승 및 하강률 등을 지시하는데
이러한 계통을 동·정압계통(pitotstatic system)이라 합니다.
동·정압계통에는 대표적인 계기로 고도계/대기속도계/승강계/마하계 등이 있고,
중간에 신호 변경 장치로 대기자료컴퓨터(ADC),
최근에는 대기자료모듈(ADM), 그리고 수감 하는 동·정압관들로 구성되어 있습니다.
이들은 필요에 따라 피토관 또는 정압공에 연결되어 피토압 또는 정압을 수감하여
그 압력값으로 항공기 비행 상태 등을 알려줍니다.
이 밖에 피토 정압관은 여압계통, 자동 조종계통, 대기자료컴퓨터(air data computer),
비행기록장치(flight recorder) 등과 같이전압이나 정압을 필요로 하는 계기 및 장치에 연결됩니다.
흔히들 피토(pitot)를 피토관 또는 동압이라고도 하는데
엄격히 말하면 약간의 차이가 있지만 일반적으로 피토를 '동압'이라고도 합니다.
아래 그림을 추가해서 계기와 압력 수감부 연결 구성의 발달 과정을 설명하면
초기항공기에서는 동·정압관에서 계기까지 튜브가 직접 연결되어
조종석 계기들이 직접 동압·정압을 받아 작동되는데,
이를 직독식 지시 방식이라고 합니다.
항공기가 대형화되고 관련 기술이 발달하면서 대기자료 컴퓨터가 채택이 되는데
이는 획기적으로 튜브길이가 짧아지고 누설에 대한 문제점이 개선되면서 지시값의 신뢰성이 향상되었습니다.
더 나아가 디지털 항공기가 등장하면서 동·정압계통도 획기적으로 발전을 합니다.
동·정압관 바로 뒤에 대기자료모듈(ADM)이 연결되어
압력신호를 바로 디지털신호로 바꾸어 대기자료 컴퓨터로 보내고
이곳에서 다시 디지털 종합 계기계통으로 전달되어
대기 속도 및 제한 속도, 고도, 승강속도 및 관련 중요한 비행 정보 등이 구현되고 있습니다.
< Pitot & Static tube and indicators >
1) 피토 튜브 및 정압관(Pitot Tube and Static Ports)
: 항공기에 장착된 동압·정압관은 아래 그림과 같이 피토관(pitot tube)과
정압공(static port)이 별도로 장착되어 있는 경우와
아래의 사진 B747 동압·정압관 같이 함께 장착되어 있는 경우 2가지가 있습니다.
그리고 피토관 형태도 엘보형(elbow type)이 있고 캐논형(cannon type) 등이 있습니다.
단순한 구형 항공기에서 이 계통은 피토관 및 정압공으로 구성되어 있는데
이는 정면에서 전압 및 항공기 주변에 정압을 측정하도록
직접 조종석 비행계기들에 튜브가 연결되어 있습니다.
다음 세 가지 계기, 즉 고도계/대기 속도계/승강계는 가장 일반적인 동·정압 계기들입니다.
< 항공기 Pitot & Static tube >
< 동정압 계기(Pitot-static Pressure Sensing Flight Instruments) >
: 기본적인 아날로그 동·정압계기는 동·정압계통에 직접 연결되어
동·정압을 기계적인 방법으로 측정하여 바로 지시하는데 반해
디지털 비행계기들은 동·정압을 측정하여 전기·전자 신호로 변환하여 지시합니다.
2) 고도계와 고도(Altimeters and Altitude)
: 고도계의 목적은 해수면 또는 지면으로부터 항공기의 비행 고도를 지시하는 것입니다.
이 고도계의 주요 구성품인 수감부는 아네로이드이고,
수감하는 압력은 항공기 동체 주변에 있는 대기압이다.
이 대기압은 정적이기(static) 때문에 ‘정압’이라 합니다.
고도계의 기본 지시 단위는 피트(feet. 일부 동구권에서는 meter를 사용하기도 함)이며,
최근 디지털 항공기에서는 스위치 하나로 피트 단위를 미터 단위로 변경할 수도 있도록 되어 있습니다.
이 비행고도를 측정하기 위한 가장 일반적인 방법은 수 세기 전에 과학자들이 발견한 것에 근거를 두고 있습니다.
(대기에 있는 공기가 우리들 주변 모든 물건에 일정한 압력을 미친다는 것을 입증한
17세기 에반젤리 스타 토리첼리(Evangelista Torricelli)의 기압계 (barometer) 발명으로 이어졌다는 것은 소소한 팁입니다.^^)
아래 표에서 보여 주듯이 각 고도에서 대기 압력은 일정합니다.
고도가 증가할 때 대기의 압력은 감소합니다.
이때 줄어드는 대기 압력은 측정 가능하고 일정한 변화가 일어나
이 압력의 변화를 측정하면 바로 항공기 비행고도를 결정할 수가 있습니다.
즉, 고도계는 고도에 따라 일정하게 존재하는 대기압을 측정하여 고도로 환산한 대기 압력계입니다.
물론 고공으로 올라 갈수록 대기압은 일정하게 감소하고 또한 밀도가 약해집니다.(온도 또한 내려갑니다.)
정확한 고도를 지시하기 위하여 대기압 측정은 물론
온도, 밀도 등도 같이 측정하여 보정하여 최종적으로 비행 고도를 지시하는 것입니다.
아래의 표는 고도별 대기 압력을 비교한 표입니다.
<고도별 대기압 비교표>
다음은 항공분야에서 사용하는 고도에 대한 정의는 다음과 같습니다.
3) 고도의 종류
① 기압 고도(pressure altitude)
: 기압 표준선인 표준대기압인 해면(29.92 inHg)으로부터 항공기까지 고도로
표준대기압 고도계로 전 이고도 이상에서 모든 항공기는 이 고도를 기준으로 비행한다.
② 진고도(True Altitude)
: 실제 해면상에서부터 항공기까지의 고도. 전이고도 이하에서 기준으로 하는 고도.
③ 절대 고도(Absolute Altitude)
: 지형에서부터 항공기까지 고도로 전파고도계도 절대고도를 지시하는 계기의 일종.
④ 밀도 고도(Density Altitude)
: 압력 고도에서 비표준 온도와 입력을 수정해서 얻은 고도
항공기 이륙 및 상승 성능에 직접적인 영향을 미침.
표준 대기압 상태에서는 기압 고도와 밀도고도가 일치 .
⑤ 객실 고도(Cabin Altitude)
: 승객들이 탑승하고 있는 객실 내 압력을 표준대기압을 기준으로
나타내는 기압고도로 고공으로 비행하는 항공기의 최대 객실 고도가 8,000ft이며,
이때의 객실 내 압력은 지상보다 3.8PSI 낮은 10.91 psi 수준.
4) 고도계의 구조와 기능
: 일반적으로 계기는 수감부, 확대부, 지시부로 나눌 수 있습니다.
이를 고도계에 적용해보면 계기 내에 있는 아네로이드가 수감부가 되는데
이는 대기압의 변화에 의한 미세한 변위량을 그대로 지시하기에는 한계가 있습니다.
그래서 지시하기 전에 이 미세한 움직임을 확대 재생산하는 중간 확대부인
연결 장치(linkage)가 미세한 움직임을 확대하여 지시부인 바늘을 돌려 최종적으로 고도를 지시합니다.
아래 아날 로그 고도계의 눈금판은 시계와 유사하게 판독합니다.
가장 긴 바늘이 100피트 단위로 한 바퀴 돌면 1,000 피트를 지시하고
두 번째 긴 바늘은 더 느리게 이동하게 되는데
이는 긴 바늘이 한 바퀴 돌면 1,000피트 한 단위 움직입니다.
그리고 세 번째 바늘은 1만 피트씩 증가한다.
계기를 보면 계기판에 크로스해치 (cross-hatched area) 흑백 표시기가 있는데
이는 저고도 경고 계기(quick reference window)로
조종사가 상승 및 하강 시 계기 바늘과 눈금으로 고도를 확인하는 것이 아니라
조종사가 현재 1만 피트 이하의 저고도에서 비행하고 있다는 사실
혹은 하강 중에 1만 피트 이하로 하강하였다는 것 등을 신속하게 알게 하는 데 목적이 있습니다.
시계형식으로 된 고도계가 최근 디지털 항공기에서는
전자식 계기로 속도계, 승강계와 같이 일자형 테이프 형태(선형)의 계기에
현재 고도를 디지털 값으로 크게 표시하여 지시합니다.
5) 고도와의 관계 및 고도계 보정
: 고도계는 대기의 절대 압력을 측정하여 표준대기 압력과
고도관계에서 간접적으로 고도를 알 수 있도록 만들어져 있습니다.
실제 대기압과 표준대기압과 다른 경우 고도는 같아도 고도계의 지시 수치가 다릅니다.
이것은 착륙하는 공항의 기압이 다른 경우에는
고도계가 지시하는 고도와 실제 활주로 고도와 차이가 있게 됩니다.
그래서 실제의 고도계는 기압이 바뀐 경우라도 정확한 고도를 나타내도록 조절할 수 있습니다.
그래서 1928년도에 표준 대기압을 기준으로
주변 기압에 변이를 반영하도록 고도계를 조정하기 위한 방법을 고안하였습니다.
① QNH setting
: 전이고도(대한민국은 1만 4,000피트) 이하에서 항공기의 진고도를 지시하기 위한 고도계 보정방식.
이륙 당시 공항 기상 정보 중 그날의 기압치에 대한 정보를 교통 관제소로부터 받으며,
당시의 해면의 기압을 기압 눈금판에 맞추어 주면
고도계는 해면상에서부터 항공기까지의 높이, 즉 진고도를 지시하게 됩니다.
이 방식은 전이 고도(1만 4,000feet) 미만의 고도에서 사용하는 것으로
활주로에서 고도계가 활주로 표고(공항마다 활주로 표고가 있음)를 지시하도록 하는 보정입니다.
항공기는 이륙할 때에 이륙 비행장에서 QNH로 보정하여 이륙하고
운항 중에는 근처의 교통 관제탑으로부터 대기의 정보를 수시로 받아
기압 눈금을 수정하면서 비행하게 되면 모든 항공기는 기준면이 일치하여
다른 항공기와 일정한 고도의 차이를 유지할 수 있습니다.
예를 들면, 활주로 표고가 98피트(feet) 공항에서 그날 기압치가 29.98inHg이면
실제 고도계를 98피트에 맞추면 연동되어 있는 기압치는 29.98inHg를 지시하거나
아니면 반대로 기압치를 29.98inHg로 맞추면 고도계는 98feet를 지시하는 것입니다.
이것이 서로 맞지 않으면 계기 조절 노브(knob) 옆에 작은 나사가 있는데
이것을 풀고 노브를 약간 빼내어 노브를 돌리면 기압치 눈금이 조절됩니다.
이를 고도계 기압치 조절 작업이라 합니다.
② QNE setting
: 이륙 당시 QNH로 보정하고 비행하다가 전이고도,
즉 1만 4,000피트 이상으로 상승하게 되면 기압치를 29.92inHg(STD)로 맞추는 방식.
물론 고공에서 1만 4,000피트 이하로 하강하여
1만 4,000 피트 이하가 되면 다시 QNH로 다시 셋팅합니다.
이는 기상의 변화에 관계없이 1만 4,000피트 이상 비행하는 항공기들이
표준 대기면으로부터 항공기까지 기압 고도를 지시하게 하는 방식입니다.
1만 4,000 피트 이상의 고도에서는 기상 변화가 적어서 정확한 지시를 할 수 있습니다.
(국제선 대부분은 1만 4,000피트 이상의 고도에서 비행하므로,
모든 조종사들은 고도계의 고도 기준을 표준 대기압에 맞추고 비행합니다.)
>> 교통 관제소 및 조종사들은 이 고도를 기준으로 항공기간 수직 분리(RVSM) 및 고도 유지를 합니다.
③ QFE setting
: 공황 활주로면의 기압을 맞추면 고도계는 활주로에서 항공기까지의 고도를 지시합니다.
이는 항공기가 활주로 위에서 고도계가 0피트를 지시하도록 활주로를 기준으로 하는 방식입니다.
이륙과 착륙 비행장을 항상 0피트로 하여 비행하기 때문에
단거리 비행이나 훈련비행장에서 이착륙 훈련 시 또는 계기 착륙시 편리한 방법입니다.
(지상에 있을 때 비행장의 기압을 맞추면 착륙할 때 고도계의 지시는 0피트를 지시합니다.)
<전자식 고도/속도 계기판>
6) 대기 속도계(Airspeed Indicator)
: 대기 속도계는 항공기에서 주요한 계기이며, 대표적인 차압계기입니다.
(1) 대기 속도계의 목적
: 비행하는 항공기와 정면에서 부딪히는 대기 속도를 노트(knot) 단위로 지시합니다.
이는 지상의 속도와 다른 개념으로 목적지까지 얼마나 빨리 비행하는지
시간으로 계산할 수 있는 속도보다는 항공기와 공기가 부딪칠 때
기체에 작용하는 하중 (load), 항공기 설계 강도 등 때문에
어느 속도에서 항공기가 이륙하는지,
어느 속도에서 착륙하는지 플랩 등 조종면은 언제 작동하는 것이
항공기 기체 안전과 기동(maneuvering)에 기준이 되는지를 참고 하는 대기 속도입니다.
(2) 속도계의 주요 구성품 및 단위
: 전압과 정압을 수감하는 개방형 공함인 다이아프램이 주요 구성품이고 단위는 노트(knot)를 사용합니다.
(3) 전압(Total Pressure)와 정압(Static Pressure)
: 비행 대기속도를 알기 위해서 그림과 같이 항공기가 비행할 때
정면에 공기의 흐름 방향 쪽으로 열린 구멍 Pt와
이 흐름의 90도 직각인 방향쪽으로 향하여 열린 구멍 Ps를가진
동·정압관의 각각의 구멍에 작용한 압력을 측정합니다.
<동/정압 흐름도>
지금까지 소개해드린 항공기의 동/정압계통 모든 부분들의 핵심은 정확한 압력측정에 있습니다.
간단하게 정리해보자면,
지면으로부터/해수면으로부터의 높이(고도)차이에 따라 비례하게 감소하는 대기압(정압),
그리고 바람과 맞받아칠때의 측정(수감부)되는 압력(동압)의 계산을 이용하여
동/정압계통 계기류들의 정확한 지시값이 표시되어야 정확하고 안전한 비행이 될 것입니다.
그렇기 때문에, 실제 하늘에서 항공기의 동/정압계통 테스트를 해볼 수 없기 때문에,
정확한 과학적 이론에 근거하여 정해진 기준에 따라 지상에서 시뮬레이션 하는 방식으로 동정압테스트를 진행하는 것입니다.