[스크랩] AUTOLAND(자동착륙) - 실제와 플심에서의 차이

언제나 그렇듯이 최근 자주 올라오는 질문의 추세에 부합할만한 내용으로 한번 작성해보았습니다.

스팀버전의 발매로 인해 새로운 유저분들이 새로이 활동을 시작하셨고, 그중에는 슬슬 상용기를 배워가기 시작하는 분들도 많이 눈에 띄네요.

저역시 737NGX 출시 초기에 굉장히 궁금했던 내용이기도 했던 자동착륙!!

그동안 초창기 상용기때부터 자동착륙이 지원되긴 했었지만 현실과의 괴리감은 명쾌한 해설이 없었던 것 같습니다.

해서 크게 실제 자동착륙과, 플심 내에서 구현된 자동착륙으로 나누어 간략한 글을 적어보고자 합니다.

1. 실제 항공기에서 사용되는 자동착륙

흔히 자동착륙(AUTOLAND)라고 하면 문자 그대로 바퀴가 땅에 닿는 순간까지 자동으로 이루어지는 풀코스를 떠올리게 됩니다.

하지만 사실은 훨씬 다양한 분류가 있고, 분량이 너무 방대하기때문에 최대한 간략하게 설명해보겠습니다.

우선 ILS 신호는 크게 카테고리 1, 2, 3(CAT I, II, III)으로 나뉘는데, CAT-I의 경우 오차가 약 15미터, CAT-III는 약 3미터로 훨씬 정교합니다. 당연히 정밀도가 높을수록 안개가 심한 날에도 안전한 착륙을 도와줄 수 있습니다.

이 장비들은 같은 공항이라 할지라도 활주로마다 다르게 설치되어, 어떤 활주로는 CAT-III, 다른 활주로는 CAT-I일 수 있습니다.

또한 이 신호들을 이용하기 위해서는 당연히 항공기에도 해당 신호를 받아들일 수 있는 등급의 장치가 설치되어야 하는데, 이 장비가 매우 비싸기때문에 대체로 저가항공사들의 경우 CAT-III 등급의 장비를 아예 장착하지 않는다고 합니다. (물론 파일럿 역시 해당 자격을 갖추고 있어야 하겠죠.)

그럼 CAT I, II, III에서의 자동착륙은 어떻게 다를까요?

(RVR, DH등에 대한 내용은 인터넷을 찾아보면 많은 내용이 있기 때문에 자세히 언급하지 않습니다.)

CAT I에서는 어느정도 공항과 가까워질때까지는 Autopilot을 사용하다가, 최종 터치다운은 A/P을 해제하고 늦어도 결심고도(DH)에서는 주변의 사물(활주로 및 유도등 같은 지형지물)을 확인하여 안전을 확보한 후 파일럿이 수동으로 착륙합니다. 자동 착륙은 허용되지 않습니다. 명확히 말하면 Single 혹은 Dual Autopilot Approach를 진행하다가 Manaul Landing을 이행한다고 할 수 있습니다.

CAT II는 CAT I과 비슷하지만, 상황에 따라 플레어를 포함한 착륙 순간까지의 자동착륙이 허용되며, 즉시 A/P을 풀고 수동으로 남은 거리를 활주해야 합니다. (단, CAT-III에서 전환되었을 경우에는 예외) 하지만 손쉽게 생각해서, 대체로 CAT-I과 마찬가지로 결심고도 통과시 시각적으로 안전함을 확인한 후 수동 착륙을 하는것이 일반적입니다.

CAT III는 I, II와는 달리 오히려 자동착륙을 반드시 이행해야 하는 등급입니다. 결심고도에서 주변을 확인할 필요가 없으며, 플레어 및 롤아웃(착륙 후 활주로에서 벗어나지 않도록 러더가 조작됨)까지 이행됩니다. 이 경우 접근 최종단계에서 LAND 3가 표시됩니다.

여기에는 또 하나의 중요한 조건이 붙는데요, 바로 Fail Passive와 Fail Operational 모드의 차이입니다.

자세한 내용은 다음 링크의 Autoland 부분을 참고해주세요. (http://cafe.daum.net/msflight/8KNS/603)

따라서 PMDG 737NGX를 처음 접하시는 분들은 위 링크에서 설명된것처럼 옵션 세가지를 바꿔주셔야 비로소 완전한 자동착륙인 LAND 3 모드를 경험하실 수 있습니다.

※ 위의 그림에서 보이듯이 CAT 등급이 높아질수록 허용하는 한계 거리가 더 지면에 가까워집니다.

※ CAT-I은 쉽게 말해 경비행기부터 중대형 항공기까지 ILS 신호를 수신할 수만 있다면 모든 항공기가 이행할 수 있는 기본적인 계기 착륙 (접근)절차입니다. 하지만 CAT-II는 조건이 꽤 까다롭게 붙고, CAT-III는 아주 심각한 케이스라고 보면 쉽습니다. 실제로 현재 운항중인 737NG급 항공기들 중에서 CAT-IIIb등급을 가진 항공기는 그리 많지 않다고 합니다.

※ CAT-II 및 CAT-IIIa는 수동 착륙이 가능합니다. 하지만 CAT-IIIb는 반드시 자동착륙이 이루어져야 합니다.

통상적으로 보잉의 정책은 수동 착륙시에 A/T을 요구하지 않습니다. (따라서 고장 난 것으로 간주한다는 의미가 됨)

그렇기 때문에 CAT-II 또는 CAT-IIIa로 Autoland로 접근시 A/T이 고장난다고 해도 해당 등급을 유지할 수 있습니다.

하지만 CAT-IIIb는 반드시 A/T이 필요하며, A/T이 고장난 경우 CAT-IIIa로 등급이 낮아집니다.

※ 만약 어떤 공항의 날씨가 안좋아지면, 해당 공항은 어느 시점부터 이 공항은 (예를 들어) CAT-IIIa로 운영된다-라고 공표를 합니다. 그러면 그 시점부터는 정밀한 ILS 신호를 위해 CAT-III로 접근중인 항공기가 전달받는 ILS 신호를 방해하지 않기 위해 어떠한 차량이나 항공기도 해당 활주로를 건너면 안됩니다.

※ 현재 상태와 항공기가 이행 가능한 등급이 다를 경우

공항은 CAT I, 항공기는 CAT-II ~ IIIb 등급인 경우, CAT-IIIb로 풀 오토랜딩을 이행할 수 있습니다. 이는 기술적으로 안전이 보장되지 않으며, 일반적으로는 허용되지 않지만 일반적으로 연습을 위해 접근하다가 CAT-I, II로 전환하여 수동 착륙이 이루어집니다.

2. 플심에서 구현된 자동착륙

그런데, 플심에서는 이 내용이 단순하게 구현되어 있습니다.

우선 플심 내에 있는 모든 ILS은 모두 "완벽한" 정밀도를 가지는 ILS로써, CAT III 등급을 만족시킵니다.

(실제로 전세계에서 고가인 CAT III 등급 활주로를 보유한 공항은 어지간히 유명한 대형 공항들 뿐이라고 합니다.)

따라서 상용기에서 설정만 잘 해놨다면 어떤 공항에서든지 - 많은 실제 조종사들이 접해보지 못했을 - LAND 3 완전 자동착륙을 사용할 수 있습니다.

다른 한가지는 Single Autopilot으로도 랜딩이 가능한가.. 라는 것인데요, 물리적으로 가능하긴 하지만 떨어지는 정밀도로 인해 법적으로 Single Autopilot으로 자동착륙을 수행하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다. 최소한 두개의 Autopilot을 사용해야 하고, APP 버튼을 누른 후에 CMD B를 눌러 두개의 A/P이 함께 활성화되는 것이 그 때문입니다. 하지만 상용기가 막 출시되기 시작한 FS2002 때에는 지금처럼 디테일한 제품이 없었고, 플심은 한개의 A/P밖에 인식하지 못하기 때문에 오토파일럿만 켜놓으면 알아서 플레어가 이루어지는것이 사실입니다. 중요한 것은, 현실과는 다른 현상을 구별할 수 있는 지식을 알게되는것이 재밌다는거죠. :)

지금 당장 PMDG 737NGX로 한개의 오토파일럿만으로 착륙자세를 만들어놓고 가만 놔두면, 뭔가 활주로에 가까워지면서 기수를 살짝 들어 플레어를 하는듯한 모습을 볼 수 있는데요, 이는 플레어가 아니라 자동착륙 조건에 부합하기 때문에 자동으로 기수를 살짝 들어주는 trim이 동작하는 것입니다. 즉, 파일럿이 직접 요크를 당겨줘야 하지만, 살짝 보조해주는 것이라고 보면 됩니다.

또 하나의 문제는 바로 플심의 한계로 인해 의도하지 않게 동작하는 기능인데요, 일반적으로 737기종은 수동 착륙시 A/T도 직접 조작하는 것이 표준 절차입니다. 그런데 플심에서 ILS 주파수를 맞추어놓고 수동 착륙을 할 때 A/T를 켜놓았다면, 플레어 고도에 도달함과 동시에 자동으로 쓰로틀이 Idle로 내려갑니다.

실제 비행기라면 수동비행시 A/T은 오직 SPD모드에서 속도만을 유지하고자 하기때문에 파일럿이 반드시 A/T를 끄고 쓰로틀을 당겨주어야 하지만, 왜인지 자동으로 동작을 해버립니다.

예전에 이 사실을 발견했을 당시 직접 PMDG측에 티켓을 넣어 문의해본 결과, 이 기능은 플심 자체의 한계로 인해 ILS 주파수가 잡혀있을 경우 의도하지 않게 동작해버린다는 답변을 받았습니다. (IAN Approach 역시 NaviGraph가 별도의 데이터를 제공하지 않기 때문에 강제로 활주로 연장선과 일치시켜버리는 문제가 존재합니다.)

쓸데없이 불필요한 내용이 많아 글이 길어졌습니다만, 중요한 내용만 요약하자면 다음과 같습니다.

검토 없이 후다닥 적은 내용이므로 틀린 내용이 있을 수 있습니다. 오류 발견시 꼭 알려주시면 감사하겠습니다.

- 자동착륙은 정밀도와 기상 조건에 따른 세가지 등급이 있지만 플심은 언제나 최고등급(CAT-III)의 ILS 신호로 가정한다.

- CAT I은 수동착륙, CAT-II는 수동 및 자동착륙이 가능하며, CAT-III는 반드시 자동착륙을 이행해야한다.

  (실제로 날씨가 CAT-III인 경우에 해당하며, 착륙시의 날씨에 따라 얼마든지 다른 등급으로 이행할 수 있습니다.)

- 이때 CAT-III 자동착륙이 LAND 3 모드이며, 이를 위해서는 옵션 세가지를 변경해줘야 한다.

- 프로그램의 한계로 인해 원래는 되지 않거나, 해서는 안되는 기능들이 마치 정상인것처럼 동작하는 경우도 발생한다.

출처 : 플라이트 시뮬레이터

글쓴이 : namida 원글보기

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