비행기 조종은 예술이다!

예술의 정의는 학예와 기술, 즉 Arts. 미를 창조, 표현하려는 인간 활동. 또는 그 작품, 회화, 조각, 문학, 무용, 음악, 연극, 영화 따위의 총칭이다. 나는 비행기 조종은 위에 설명한 예술의 정의에 모든 것이 부합(附合)된다고 생각한다.

첫째로 비행기 조종사가 되기 위해서는 많은 분량의 학습에 의한 공부가 선행되어야 하고 항공역학, 항공기의 구조와 원리, 기상학, 항공법규, 항법, 통신 등 하나만 감당하기에도 벅찬 여러 가지 이론과 상식을 각 분야의 전문가 수준의 실력이 요구된다.

또한 그것들을 머리에 입력해 놓은 채 살아가는 것이 아닌, 일상 비행에서 끊임없이 활용해야 하며 또 거의 날마다 개발되고 발전하는 새로운 지식과 기술에 지체없이 대처해야 하는 끝없는 노력이 필요하다.

둘째, 나날이 발전하는 기술로 인해 새로운 기기의 작동법과 위기상황에서의 기계조작, 기본적인 항공기 조종법 숙지, 많은 양의 규정과 법규들, 전에도 언급한 적이 있는 엄청난 무계의 금속덩어리를 그것도 놀라운 속도와 고도에서 운항하는 항공기를 안전하게 조종하는 기술이야 말로 아름다운 예술이 아니고 무엇이겠는가!

특히 항공기의 착륙기술은 모든 과학기술의 집약체인 항공기를 안전하게 땅 위에 접지시키는 예술의 극치(極致)로서, 차이코프스키는 백조의 호수에서 발레리나로 하여금 백조가 물위에 사뿐히 내려앉는 상황을 춤으로 표현해서 무용의 예술성을 발휘하도록 하였지만 비행기의 착륙에 음악만 가미(加味)한다면 그보다 아름답고, 우아하고, 짜릿한 상황이 연출되는 예술이 아니고 무엇이겠는가?

각자의 취미와 개성을 무시하는 의도는 절대로 아니지만 나는 골프를 치지 않는다. 골프를 칠 시간이라면 차라리 내 비행기를 닦고 조이고 기름칠 하는 것이 더 재미있으며 홀인원이 얼마나 기가 막힌 순간인지는 몰라도 기상이 좋지 않은 날 어렵사리 구름을 뚫고 내려가 땅 위에 착륙할 때는 무엇보다도 더 진한 감동과 성취감을 느끼곤 한다. 그래서 늙지 않는가 보다!

그러면 이토록 멋있고 기막히게 건강에도 좋은 조종사(예술가)가 되려면 어떤 절차를 거쳐야할까. 기본적으로 아래 여섯가지가 충족되야 한다.

1. 만17세 이상의 나이

2. 신체검사(3등급) 기본적인 신체상황과 시력, 청력검사

3. 영어를 듣고, 쓰고, 말할 수 있어야 한다.

4. 미국에서의 합법적인 거주자격(유학생은 학생 Visa가 유효해야 함)

5. 필기 시험 합격(70% 이상 득점)

6. 최소 40시간 이상의 비행 경력(10시간 교관 동승. 30시간 단독 비행)

조종사 자격증의 종류

1. Private Pilot : 40시간 이상 비행경력

2. Commercial Pilot : 250시간 이상의 비행경력

3. Airline Transport Pilot : 1500시간 이상의 비행경력

Rating의 종류

1. 계기 비행

2. 쌍발기

기타

조종교관 자격, 고고도 비행, 수상기 자격 등등

비행기 조종에는 4대 기본기가 필요하다.

1. 수평비행(Straight & Level Flight)

2. 상승(Climbs)

3. 하강(Descents)

4. 선회(Turns)

첫째, 기본 비행기 조종법은 우선 2차원적인 지상에서의 생활을 3차원적인 공간개념으로 전환시키는 것이다. 자동차를 예로 들면 2차원 상황인 속도와 방향전환만이 필요한 반면 비행기 조종은 공간개념, 즉 상승(上昇)과 하강(下降)이라는 별개의 조작을 해야만 하는 관계로 2차원에 익숙한 모든 사람이 처음 조종간을 잡으면 방향과 속도는 별 문제가 없으나 고도유지에 어려움을 겪는다.

이것이 조종초보자가 겪는 처음 난관(難關)인데 2차원에 고정되어 있는 능력을 향상시켜 3차원으로 분산하여 속도 방향 고도를 동시에 감지하고 하나라도 변형될 때 즉시 시정할 수 있는 능력을 배양시키는데 이 싯점이 조종사가 되는 첫 관문(關門)인 셈이다.

그 능력의 배양목적으로 초보조종사는 교관에 의해 일단 하늘로 올라가 수평비행상태에서 계속 비행하는 훈련을 받게 된다, 이과목이 Straight & Level Flight 이다.

둘째, 상승(Climbs)이다. 비행기는 한없는 공간, 하늘을 날아오르는 기계장치이므로 지상을 떠나 상승해 올라가는 능력이 필수조건이다.

비행기가 상승하기 위해서는 우선 기수를 들어 올릴 필요가 있는데 자동차 운전대 같이 생긴 조종간(Yoke)을 자기 몸쪽으로 당김으로서 이뤄진다. 비행기가 상승하면 Engine 출력을 더 올려야하고 그 방법으로는 Power Lever(Throttle)를 밀면서 행해진다.

* 비행기 Engine의 발달로 인해 Jet기 같은 경우에는 이륙과 비행중 상승 때의 Engine 출력조절을 비행기의 중량, 또한 기상 상태에 따라 달라질수 있으나 소형 항공기나 훈련기 등에서는 항상 Full Power{최대 출력}를 사용한다.

한편 Propeller 항공기는 항공역학상 비행기 기수를 들고 상승할때 Left Turn Tendency, 즉 기수가 왼쪽으로 선회(旋回)하려는 성질이 생기는데 이때는 오른쪽 Rudder Pedal을 밟아 비행기가 직진하도록 하여야 한다.

셋째, 하강(Descents)이다. 상승시와는 반대로 Power Lever를 당겨서 Engine 출력을 적당한 위치로 내려 주면서 조종간을 앞쪽으로 밀어주면 비행기는 하강하기 시작한다.

이때 Propeller 항공기에서는 비행기가 오른쪽으로 선회하려는성질이생기므로 왼쪽 Rudder Pedal을 밟으면서 조종하게 된다.

* 상승이나 하강속도는 VSI(Vertical Speed Indicator)에 지시 되는데 각 항공기 마다 제작회사에서 정해놓은 속도의 범위를 넘지 않도록 해야 한다. 상승때는 감속되고 하강 때는 증속되는데 Airspeed Indicator의 V Line{White, Yellow & Red}을 항상 주시하고 인가된 범위내의 속도에서 비행해야 한다.

 네번째. 선회(Turns)이다. 자동차는 방향 전환시 핸들을 돌리면 지면과 닿아있는 바퀴의 방향이 바뀌는데 비행기는 기수의 방향보다는 비행기 자체의 자세를 선회방향으로 각을 이뤄주면 원심력과 힘의 균형의 부조화로 치우친 쪽으로 비행기가 선회하는 원리를 채용했다.

그런 관계로 빠른 회전을 원할때는 더 깊은 각의 자세를 유지하면 된다. 비행기에서의 선회는 조종간을 원하는 방향으로 돌려줄 때 주 날개 끝에 있는 Aileron이 각각 반대로 움직여 한쪽 날개는 내려가고 반대쪽은 올라가는 현상이 생기면서 비행기는 선회하게 된다.

이때 주의할 것은 (만약 등고도 선회시) 선회각이 깊을수록 날개에 발생하는 양력의 변화(Lord Factor)에 의해 Engine 출력을 증가 시키거나 조종간을 당기지 않으면 비행기는 하강하게 된다.

* Adverse Yow

선회시 내려가 있는 날개보다 올라가 있는 날개에 더 많은 양력이 발생할 때 항공역학의 원리(양력이 증가하면 저항도 증가)에 따라 더 많은 저항도 따른다. 이때 항공기가 선회하려는 반대 방향으로 선회하려는 성질이 생기게 되는데 이것을 Adverse Yow 현상이라 한다. 이 현상이 때로는 항공기 사고의 원인이 되기도 하여 제작회사에서는 항공기 제작시 이 사안에 많은 고려를 하고 있다.

선회의 종류

정상선회의 변형으로 상승 선회(Climb Turn), 혹은 하강선회(Descnding Turn)를 할 수 있다. 선회의 종류로는 Shallow Turns (15도 각 선회) Middium Turns (30도 각 선회) Steep Turns (45-60도 각 선회)가 있다.

저속비행과 실속

항공기는 제작회사에 의해 항공기가 하늘에 체공할 수 있는 최저속도가 결정되는데 만약 그 속도 이하가 되면 공중에 더 이상 머물지 못하고 떨어지게 된다, 이 현상이 실속(Stalls)이다.

어떤 연유로든 공중에서 실속이 발생하면 Buzzer 혹은 경고방송 등으로 경고가 발령되는데 이때 조종사는 지체없이 실속회복절차에 들어가야 한다. 미항공국 (FAA)에서는 조종사 기초훈련시는 물론 각종 자격 시험에서 실속회복능력에 대한 평가를 빠짐없이 하고 있다.

*저속비행: 항공기가 정상속도로 비행중일때와 저속 비행상태에서의 조종감각은 현저히 차이가 나게 되는데 저속비행중의 조종은 항공기의 반응이 무디어지고 많은양의 조종간 조작이 필요하게 된다. 이 현상은 특히 이착륙시의 비행특성인 관계로 모든 조종사가 반드시 익히고 숙달되어야 한다.

실속의 종류:

* Power Off Stall (Approach & Landing Stall)

* Power on Stall(Departure Stall)

# Take Off & Landing (이착륙 연습)

위에 열거한 기본기술을 훈련받은 다음 드디어 비행의 꽃인 이륙과 착륙연습에 들어 가게 된다.항공기의 이륙은 항상 바람을 안고 떠야 되므로 바람 방향과 가장 근접한 방향을 갖고 있는 활주로를 선택해야하며 활주로에 진입하기에 앞서 이륙전 점검을 철저히 마쳐야 한다.

이륙전 점검에는 반드시 기상상태와 예보, 비행장 모든 정보, NOTAM(승무원에 대한 항공정보) 확인 및 항공기 제작회사에서 작성된 비행전 점검표에 의한 비행전 점검을 하여야 한다.

이륙전 점검이 완전히 수행됐으면 RADIO 주파수를 Tower Frequency 혹은 Common Traffic Advisory Frequency에 맞춰 이륙허가 내지는 이륙의사를 방송한 뒤 활주로에 진입, 이륙활주를 하여 하늘로 날아 오르게 된다. 또한 비행장 마다 출발절차가 정해져 있으므로 정해진 절차나 Tower Controller의 지시에 의거하여 비행 하여야 한다.

한편 착륙 과정은 별도의 심도 깊은 지상교육과 각 대목 마다의 Engine RPM Set, Airspeed, Landing Gear Down, Flap Set 등 암기해야할 사항들이 있다.

장주(Traffic Pattern)에서의 각 Pattern마다 절차와 실행해야 하는 사항들을 다음 사진에서 자세히 설명되어 있다.

# 비상착륙 (Emergency Landing)

위와 같은 기본적인 비행훈련이 끝나고 나면 (지금까지는 교관과 동승) 단독비행을 준비 하기위해 항공기의 이상이나 그외의 상황에서 비상착륙을 할 경우 조종사의 판단과 위급상황에서의 절차 등을 필수적으로 교육 받게 된다.

비행기를 조종한다면 많은 사람들이 비행중 공중에서 Engine이 정지하면 어떻게 되느냐? 하는 질문을 많이 하게 되는데 그 대답은 아직까지 인간이 만든 교통기관중 비행기가 가장 사고율이 적다는 점을 환기시키고 있다. 단지! 비행기는 한번의 사고가 대형 사고로 이어지는 관계로 안전에 문제가 있는 것처럼 오인되는 것이다.

여기서 비행중 Piston Engine 의 Stop 이나 Mal-function 이 발생할 때의 처리를 설명하겠다.

1. 비행기의 속도를 Best Glide Speed (경비행기에서는 대략 70knots)로 조절하여

Engine 실패시 가장 멀리, 오래 비행할 수 있는 상황을 설정한다.

2. Electric Fuel-Pump ON : Piston Engine 에는 Engine Driven Fuel-Pump 와 Electric Fuel-Pump 가 있는데 정상 비행시에는 Engine driven Fuel-Pump 만 작동되는 관계로 만약 이것이 고장날 경우 연료공급이 차단 될 수 있으므로 유사시 Electric Fuel-Pump 를 작동시켜 연료공급을 할 수 있다.

3. Fuel Tank 교환 : 모든 비행기는 연료 Tank 가 양쪽 날개 내부에 설치되어 있는데 사용중인 Tank 의 연료가 고갈될 경우 다른쪽 Tank 로 교환해야 한다.

4. Carburetor-Heat ON : Carburetor Engine 인 경우, 공기 중 습도가 높고 대기온도가 -10도C 에서 +20도C (20도F-70도F) 조건에서 Carburetor의 Venturi 에 얼음이 형성되어 공기와 연료의 혼합 Gas의 흐름을 차단하여 Engine 이상을 발생시킨다. 이럴 경우 대부분 전조현상(前兆現象)으로 Engine RPM이 서서히 떨어지게 되는데 Carburetor Heat 를 ON 시키면 뜨거운 마후라를 접촉하며 가열된 공기가 흡입 되어 얼음을 제거하게 된다.

5. Ignition SW-Left, Right & Both : Piston Engine 항공기는 각 Cylinder 마다 Left-Right 두개의 Magneto 에서 점화용 전기를 공급 받는데 Ignition SW를 Left, Right & Both 로 전환하여 Engine condition을 확인 할 수 있다.  

6. Mixure Full Rich : Piston Engine 항공기는 자동차와 달리 Mixure Lever 가 장착되어 있는데 이것의 목적은 항공기가 공중으로 상승할수록 공기중의 산소양이 감소함에 따라 연료공급도 산소의 비율에 맞게 공급하여 연료과잉 공급으로 인한 Cylinder 내부의 부정합 연소가 일어나지 않도록 하는 장치이다 (5000피트 이상 고도) 어떤 연유로든 Engine 이상이 발생할 때 Mixure를 Full Rich 로 옴겨 Engine 을 Check 하여야 한다.

7. 각종 Engine 계기 점검 : Oil Temp , Oil Pressure, Fuel Presure, EGT 등

8. Radio Call : 121.5 Frequency 로 Set 한다음 MAYDAY,MAYDAY, MAYDAY. Transponder Squark 7700.

9. 가장 적당한 불시착 장소 탐색 : 비상착륙