일기는 일기장에

- 737 출발 직전 중량변경 한계는 FOM 기준 성인 4명 무게인 320KG이다. 738 MLDW의 0.5% 이내로 적용한다. MLDW를 약 65000KG 잡으면 65000*0.005=325이니 얼추 맞다.

- 비행계획서에 적힌 각종 항공기 무게는 사실 정확한 값은 아니다. 비행계획서를 만드는 시점에 예상하는 대략의 숫자이다. 하지만 예약 승객수와 탑승 승객수가 다르기도 하고 현장에서 추가 급유를 하는 경우도 있다. 별별 상황이 다 생긴다. 그래서 모든 준비가 다 끝나고 출발 직전 지상 직원이 조종사에게 LOAD SHEET를 전달한다.

- LOAD SHEET에는 비행계획서보다 좀 더 정확한 항공기 무게와 트림값 등이 있다. 이걸 토대로 조종사가 FMS에 항공기 무게를 입력하면 비로소 이륙 속도와 ATM 이륙 추력 등 각종 성능 값을 얻을 수 있다. 그래서 매우 중요한 정보이다.

- 면장 준비하면서 오지게 그리는데 실제로 이 종이를 쓰는 경우는 없다. LOAD SHEET 업무를 더 이상 운항관리사가 담당하지 않기 때문이다.

- 실제로 조종사들이 비행계획서와 LOAD SHEET에 적힌 무게에 대단히 민감하게 반응한다. 약간의 차이가 발생해도 반드시 그 이유를 묻고 조치를 요구한다. 정말 작은 차이라면 넘어가는 사람도 있긴한데 그래도 거의 다 정확한 값을 받고 싶어한다.

- 중량 차이가 320KG 미만이라면 규정에 위배되지 않으니 괜찮지 않을까? 정말 일분 일초가 아까운 상황이면 모를까 굳이 찝찝함을 남길 필요가 있을까? 그 작은 차이때문에 트림값이 틀려서 조종사가 불편함을 느꼈다면? 그 작은 변화가 V1에 반영이 되지 않았는데 RTO를 하며 활주로를 벗어났다면? 물론 이런 가정에는 끝이 없지만 불편한 상상이 끊이지 않는다.

- 어쨌든 저 320KG는 불가피한 상황에서의 최후의 카드로 여기면 될 것 같다. 무슨 일이 생길지 모르는거니깐.

B737을 자세히 보면 메인 랜딩기어 도어가 따로 없다. 비슷한 체급의 A320과 비교했을 때 두드러지는 특징이다. 왜 이렇게 설계되었을까?

737 1호기는 60년대에 생산되었다. 50년이 훌쩍 넘은 오래된 항공기이다. 보잉도 당시 사정을 고려하여 국내선 위주의 단거리용으로 제작했다. 그 때는 항공운송업이 크게 발전하지 않았으니 당연한 선택이다. 또한 요즘과 달리 당시엔 공항 시설도 열악했을 뿐더러 항공기 주변에 붙는 작업용 차량도 모두 구식이었다.

그래서 보잉은 항공기 동체가 최대한 지면에 붙도록 낮게 설계했다. 그래야 airstair 이용도, 지상 작업도 모두 수월했을 것이다. 하지만 이게 대형 고바이패스 엔진을 달려고 보니 문제가 되었다. 그래서 기술자들은 엔진 바닥을 평평하게 만들고 항공기에 부착한다.

그러다보니 737 랜딩기어 도어가 문제였다. 동체와 바닥이 너무 붙어있으니 도어를 달만한 공간이 근본적으로 부족했다. 억지로 만들어도 지상이동중 도어가 손상될 확률 또한 높았다. 이러면 항공기도 무거워지고 정비 부담도 커진다. 그래서 보잉은 랜딩기어 도어를 아예 만들지 말자고 결정을 한 모양이다. 대신 두 가지 보완책을 마련했다.

1. 바퀴에 허브캡(hubcap)을 달았다.

랜딩 기어가 접히고 공중에 있으면 랜딩기어 한 쪽이 노출된다. 그래서 에어캡을 달아 노출된 표면을 평평하게 만들어서 공기 저항을 줄이도록 했다. 반면 공중에 노출되지 않는 쪽에는 에어캡을 달지 않는다.

국내 항공사들은 회사 CI 색깔에 맞춰 에어캡을 달기도 한다.

2. 랜딩 기어 입구 주변에 rubber seal을 부착하여 동체와 바퀴 사이의 틈을 막는다. 외부 물체나 빗방울이 들어와 항공기 내부에 손상을 입히는 상황을 방지한다.

어쨌든 보잉에서 나름 보완책을 궁리하긴 했다. 하지만 설계 특성상 737은 랜딩 기어와 휠웰 주변은 다른 항공기에 비해 위험해보이긴 한다. 그리고 737의 저 넓은 공간에 숨어 밀입국한 사람이 320보다 많다고 한다. 믿거나 말거나 ㅋㅋㅋ

737의 역사는 굉장히 오래되었는데 그럼에도 여태 랜딩기어 도어가 없다. 굳이 없어도 되니 부착을 안한게 아닐까. 진짜 필요했다면 진작 달고도 남았을 기간이 흘렀다.


* 아래 글 참조
isaaclow.medium.com/why-doesnt-the-boeing-737-have-landing-gear-doors-3e47b82362c1

- 보딩브릿지로 항공기 탑승 직전 조종석 창문 밑에 관이 몇개 보인다. 피토관, TAT probe, Alpha vane이다.

- 모두 instrument probe로 분류한다. probe에 파이프란 뜻이 있기도 하고 구글에 이미지 검색을 해보니 얇은 파이프가 많이 뜬다. 항공기 역시 외부에 돌출된 얇은 관을 이용해 대기 성분을 측정하여 계기에 표출시킨다. 그래서 instrument probe란 말을 붙이지 않았을까 추측해본다.

- 세 개의 장치 모두 전기로 열을 만들어 착빙을 방지(Thermal electric anti-icing)한다.  높은 전류가 흐르므로 소형 구성품에만 적용할 수 있다. 

- 참고로 조종석 창문(윈드실드) 역시 전기열로 방빙. 시간이 지날수록 수분침투로 인해 전기 결함 가능성이 높으므로 주기적인 점검을 해야한다고 한다.

1. 피토관(Pitot probe)

- 피토라는 프랑스인 이름에서 따옴.

- 피토관을 통해 주변 대기압 + 맞바람이 만든 압력(전압, total pressure)을 계산한다.

* static port

- 737 동체 중앙에 매립되어있다. 주변 대기압(정압, static pressure) 측정용이며 항공기 자세나 측풍으로 인한 오류를 막기 위해 양쪽에 모두 설치되어 있다.

- static port 주변은 공기의 흐름을 방해하는 페인트칠이나 기체 표면 작업 등을 할 수 없다. 그래서 빨간표시 해놓음.

- 이렇게 피토관으로 구한 전압에서 static port를 통해 얻은 정압을 빼면 맞바람을 구할 수 있다. 이 맞바람 값으로 항공기의 속도를 계산하게 된다. 더 자세한 원리는 문송이라 죄송ㅎ

- 이 두 파트가 고장나거나 두 파트의 방빙장치에 문제가 생기면 속도를 알 수 없으니 운항에 제약이 생긴다. Icing condtion이 있는지 없는지 확인해야하고 심하면 계기비행/야간비행이 불가능하다.

- 에어프랑스 447편 추락 사고는 피토관이 순간적으로 얼어 속도계가 고장나 오토파일럿이 꺼진것에서 시작되었다고 한다.

namu.wiki/w/%EC%97%90%EC%96%B4%20%ED%94%84%EB%9E%91%EC%8A%A4%20447%ED%8E%B8%20%EC%B6%94%EB%9D%BD%20%EC%82%AC%EA%B3%A0?from=%EC%97%90%EC%96%B4%ED%94%84%EB%9E%91%EC%8A%A4%20447%ED%8E%B8%20%EC%B6%94%EB%9D%BD%20%EC%82%AC%EA%B3%A0

2. TAT(Total Air Temperature)계

- 항공기 엔진이 흡입하는 공기 온도는 주변 외기 온도보다 높다.

- 항공기가 빠른 속도로 비행하면 주변 공기가 비행기와 충돌하며 압력과 온도가 높아진다. 이를 램효과라고 부르며 이로 인해 계기가 인지하는 온도는 주변 온도보다 필연적으로 높을 수 밖에 없다.

- TAT가 추력 설정이나 방빙 시스템 운용의 기준이 되므로 항상 계기에서 확인할 수 있다.

3. Alpha vane

- Alpha는 받음각 AoA의 앞글자를 딴 것으로 보이고, vane의 뜻은 풍향계이다. 대충 받음각 측정장비라는 뜻?

- 좌우 총 2개 설치. 고장나면 icing condition에서 운항이 불가능하므로 기상을 확인해야 한다.

* elevator pitot

- 737에 elevator feel system이 있다. 수직미익에 설치된 피토관을 통해 얻은 항공기 속도와 스테빌라이저의 위치를 바탕으로 엘레베이터에 가해지는 공기역학적 힘을 측정한다. 그리고 이를 요크에 전달하여 조종사가 그 힘을 느낄 수 있게끔 한다. 

- 조종 경험 없이 글로만 정리한거라 잘 와닿지는 않는다. 내용을 찾아보다가 수직꼬리날개에도 피토관이 달려있다는 걸 알게 되어 참고로 추가했다.

* 정리

Instrument probe를 통해 측정한 정보는 대부분 ADIRS로 향한다. 그만큼 항공기 운항에 가장 중요한 역할을 하고 있다. MEL을 봐도 대부분 CREW DEFER가 불가능하다. 일단 다시 돌아와서 확실하게 점검하고 가라고 엄격한 규정을 만든 것만 봐도 그 중요성을 확인할 수 있다.

g510.tistory.com/37

- 과거 항법은 밖을 보든, 지상시설의 도움을 받든 해야했다. 항공기 자력으로 항로를 찾을 수 없었다.

- 근데 관성의 법칙을 이용한 INS가 등장하여 자력 항법이 가능해졌다. (그래서 관성항법은 지상시설과 연관 x)

- 적분 어쩌고저쩌고 하며 항공기 자세와 위치를 파악한다는데 문송이라 뭔말인지 하나도 모름.

- 여튼 INS에 정확한 출발위치를 입력하면 위치 추적이 가능했다. 그러나 비행을 할수록 적분이 거듭되면서 오차가 누적되는게 단점.

- INS의 단점을 보완한게 IRS. Inertial Reference System.

- 다른 항공기 시스템의 기준이 된다하여 reference라는 이름을 얻었다고 한다. 실제로 IRS를 통해 얻은 자세, 방위, 위치, 속도 정보를 바탕으로 자동 비행 시스템을 운영한다.

- 기계식 자이로스코프가 들어간 INS와 달리 레이저로 작동하는 자이로스코프를 탑재하여 오차 문제 많이 해결.

- AC or DC powered이며 전력공급 끊겨 IRS 나가면 alignment도 깨진다고 한다.

- 운항 전 IRS align을 통해 출발지점을 입력한다. 운항 중엔 IRS가 항공기 자세, 헤딩, 가속, 속도 정보를 통해 위치 정보를 제공한다. IRS 역시 오차에서 자유롭진 않지만 요즘엔 GPS로 보정을 한다.

- 그래서 요즘엔 엄청 정확한 항법이 가능하다가 결론이다.

- 737엔 그냥 IRS가 아니라 ADIRS(Air Data Inertial Reference System)가 2개 설치되어있다. 그런데 1개만 고장나도 비행기는 반병신이 된다. 위에 적은것처럼 IRS가 자동비행 시스템 작동의 핵심요소여서 그런듯.

- MEL에 따르면 RNAV, RNP, RVSM, CAT2, CAT3, EDTO, 야간 운항 다 불가. 낮에 VMC에서만 운항할 수 있다. RETURN TO GATE 항목이기도 하고 수리 기한도 B등급이다.

* ADIRS(Air Data Inertial Reference System)

- 737엔 대기자료장치와 관성항법장치를 통합한 ADIRS 탑재. 무게 절감 효과가 있다.

- ADIRU(Unit)가 ADIRS의 핵심 구성요소

- 피토관과 정압공으로 항공기 주변의 공기를 빨아들이고 이를 분석하여 위치, 속도, 고도 정보를 생산한다. 그리고 ADIRU가 이를 FMC, ECC 등 각종 시스템에 전달한다. 이 정보를 바탕으로 오토파일럿이 가능하다.

- 이렇게만 보면 노잼에 이해도 안되니 플심으로 실습.

- 이 조작은 retract, extend, extend and on 3단계로 있음. 

- extended 상태로 고장나면 항력이 커진다.

- 각각 1%씩 연료 보정 MEL 있음. 두 개 다 고장나면 2% 보정 필요.

- enroute climb limited weight 보정도 필요. 1500파운드(681kg)

- position light는 steady와 steady&strobe 모드로 구분. strobe가 점멸 조명등. 밤에 밝게 번쩍번쩍하는 그 라이트.

www.youtube.com/watch?v=QABv_zuTw7k

터보엔진의 기본 작동 원리 : 흡입 - 압축 - 연소 - 배기

N1 저압압축기 : 팬으로 얻는 추력이 주된 추력이므로(터보팬 엔진의 특징) 팬의 속도인 n1을 보고 추력이 어느정도인지 측정. 압축/연소 과정이 반영되지 않아 n1이 같더라도 양쪽 엔진의 실제 출력은 다를 수 있다.

N2 고압압축기 : 연소실에서 갓 나온 가스로 돌리므로 n1보다 먼저, 더 빠르게 돈다.

EPR : 엔진으로 들어갈 때와 나올 때의 공기 압력의 비율. 추력 크기를 비교적 정확하게 측정할 수 있다. 엔진 출력 한계 점검용. 양 엔진의 EPR이 같다면 추력 또한 같다.

EGT : 뜨거운 터빈 온도를 직접 측정할 수 없으니 엔진 배기구의 온도인 EGT를 측정한다. 엔진 과열을 감지할 수 있으며 비행 단계마다 허용 EGT가 정해져있다.

* 엔진 스타트 중지 상황

1. hung start 

- false start라고도 하며 우리 말로는 결핍 시동.

- hung의 뜻은 unable to reach a decision. 원하는 목표인 idle RPM을 달성하지 못하니 hung이란 말을 붙인 듯.

- 연소 시작했는데 n1, n2 rpm이 20과 60까지 올라가지 않는 상황. 즉 우리가 원하는 idle(246)까지 도달하지 못 함.

- 엔진 스타터가 재역할을 못해서 발생. EGT만 급상승하니 위험. 

2. wet start

- 연료 공급, 연소 시작 후 일정 시간이 지나면  EGT 온도가 상승하며 "hot"이 되어야하는데 그렇지 못하고 "wet"인 상태.

- 점화 장치 불량 가능성.

3. hot start

- 연소실 유입 연료량이 많거나 타이밍이 안맞으면 발생.

- 연소실로 보내는 냉각 공기량이 부족한 상태.

4. 총정리 영상

www.youtube.com/watch?v=5rB1-p9loBA&t=256s

* hydraulics

- A, B, STBY 3개의 시스템으로 구성. STBY는 A/B 둘 다 죽거나 하나 죽으면 가동.

- A, B 중 하나만 있어도 조종성에 큰 문제 없이 항공기 운항 가능.

1&2 : Engine-Driven Pump 1&2.

- 엔진으로 작동시키는 펌프.

- 메인 펌프이므로 일종의 백업인 EMDP보다 펌프력 6배 강함.

3. M : Electronic Motor-Driven Pump.

- SYSTEM B의 EMDP는 transfer bus를 통해 끌어오는 #1 엔진의 전력으로 작동함.

- EDP #2의 백업 역할.

- 전기로 구동하여 뜨거워지면 유압 용액이 식혀준다고 함.

4. Power Transfer Unit

- SYS B가 죽어 EDP보다 성능 낮은 EMDP가 작동하면 유압 시스템에 부하 걸릴 가능성이 있다.

- 이 때, SYS A의 유압이 PTU Control valve를 통해 PTU 펌프를 가동시킴.

- 그래서 SYS B의 유압 용액이 우회하여 AUTO SLATS AND LEADING EDGE FLAPS & SLATS 가동시킬 수 있음.

- PTU는 SYS B의 백업 장치로서 유사시 중요 장치 작동시키기 위해 설계.

5. STBY SYSTEM

- EMDP only

- SYS B의 유압으로 작동.

- 수동 작동, 자동 작동 모두 가능.

6. 러더, 기어, 에일러론, 엘리베이터 등 주요 장치는 SYS A나 B로 모두 작동 가능. 러더, 에일러론, 엘리베이터는 핵심 요소인만큼 STBY로도 작동한다. 장치 곳곳에 메인, 백업, 2중 백업 시스템이 갖춰져있다.

7. #2 ENG 시동을 먼저 거는 이유. 항공기 브레이크를 작동시키려면 SYS B가 돌아야 한다. (!)

* 여압 : 與(같을 여) 壓, pressurization

기내 압력을 일정하게 유지한다는 뜻. (pressurize : 여압 상태로 유지하다)

여압을 조절한다, 낮춘다, 높인다 등 단어를 잘못 쓰는 경우가 많다.

1. pressure relief max 9.1 psi : 항공기가 견딜 수 있는 최대 기압차가 9.1 psi.

2. outflow valve : 기내로 블리드 에어가 계속 들어오는데 항공기 고도가 높아질수록 외부 기압은 낮아진다. 내부 기압이 높으면 승객들도 불편하고 기체 구조의 안전성도 해치게 된다. 그래서 outflow vavle가 기내와 외부의 공기 흐름을 조절하여 여압을 유지한다. 

3. outflow valve 운영 방법 : AUTO/ALTN 모드에 두면 FLT ALT와 LAND ALT를 매 비행마다 입력한다. 그러면 고도 변화에 맞춰 outflow valve가 자동으로 열리고 닫히며 작동한다. MAN 모드라면 위에 있는 조종사가 MANUAL 패널을 조작하여 outflow valve를 운영해야한다.

고도가 높아 외부 기압은 낮은데 기내에는 산소가 공급되어 압력이 높아진다. 그래서 고도에 따라 허용 가능한 기내와 외부의 기압차가 있다. 고도가 높을수록 공기가 더 희박하니 기압차도 조금씩 커진다.

1. 이륙시 지면 효과 때문에 외부 기압이 잠깐 높아진다.(그래서 귀가 아프다고 함. 난 아파본 적이 없음) 승객 편의를 위해 기내에 공급되는 산소량이 많아지므로 객실 고도가 200ft정도 내려간다. 착륙 때는 거꾸로인듯.

2. 고도에 따른 psid 값과 0.25 이하로 차이가 나면 객실 고도가 이를 순항 단계로 인지한다.

1. apu bleed는 ENG starter, wing TAI(Thermal Anti Ice), duct pressure등으로 향함

2.

- 터보팬의 압축기가 블리드 에어를 만든다. 

- 압축기 안에서 5th stage가 9th stage보다 전방에 있다. 그래서 더 저압, 저온의 블리드 에어를 만든다.

- 이륙, 상승, 순항 등 N1이 높은 상황에서는 5단계에서 원하는 압력과 온도의 블리드 에어를 얻을 수 있다. 반대로 IDLE DES때는 9단계에서 블리드 에어를 얻어야 함.

- anti-ice등으로 인해 블리드 에어가 많이 필요하면 5단계에서 9단계로 자동 전환 되기도.

(1~9단계까지 다 있는데 5단계와 9단계를 예로 든건지 원래 5단계와 9단계 뿐인건지 모르겠다)

3. 

- bleed trip off 라이트 : 블리드에어가 너무 고온, 고압이면 밸브를 닫았다는 뜻. 다시 열려면 trip reset 누른다.

- wingbody overheat 라이트 : 덕트에서 블리드에어가 샌다는 뜻.

- pack라이트 : 팩 시스템에 과부하가 걸리면 점등. 팩 밸브를 닫고 air cycle machine은 휴식을 취해야 한다. 조종사는 qrh 수행.

* isolation valve : 블리드 에어가 #1과 #2를 넘나들 수 있는 통로.

- apu inop이면 ASU로 #1엔진 먼저 돌리고, #1엔진의 블리드에어로 #2를 돌린다.

- #1의 블리드에어가 isolation valve를 통해 #2로 넘어간다.

* PACK : Pressurization Air Conditioning KIT. 여압과 공기 상태를 조절(conditiong)하는 kit. 뜨거운 블리드에어의 온도가 팩을 지나며 낮아짐.

1. 엔진 및 apu에서 오는 블리드에어 일부는 pack 시스템을 지나치는데 이를 trim air(좌측)라고 한다. 후에 pack을 거쳐 차가워진 공기와 섞임.(우측) 그렇게 기내에 원하는 온도의 공기를 공급한다.

2. pack으로 들어온 뜨거운 블리드 에어는 외부에서 들어온 차가운 RAM AIR와 섞인다. 그래서 공기 색깔이 빨간색에서 노란색으로 바뀜 ㅋㅋ(HEAT EXCHANGER COOLED AIR)

3. 계통도를 보면 블리드에어 일부는 trim air로도 가지 않고 ram air와 섞이지도 않으며 계속 뜨거운 상태를 유지한다. 이 블리드에어와 2번 과정을 거친 찬 공기가 섞여 mix manifold로 향한다. (2번을 거친 찬 공기는 water seperator를 지났기 때문에 수분까지 제거됨) 우측 mix manifold에는 적당히 온도 조절이 된 공기가 기내로 투입될 준비를 마친 상황. 첨부터 뜨거웠던 1번의 trim air와 manifold의 공기가 적절히 섞이며 기내로 출격. 

(*우측 그림 보면 left pack을 거쳐온 일부 공기는 바로 조종석으로 향한다.)

4. recirculation fan : 기내로 공급했던 적당히 차가운 공기를 필터링한다. 그리고 이 곳을 지나 다시 manifold로 간다. pack 기능 일부를 부담시켜 pack 과부하 방지. 또한 연료를 연소시켜 얻은 공기를 한 번만 쓰고 버리면 비효율적이기도 하다.

5. 기내 세 구역의 온도 감지 및 경고하는 라이트. zone temp가 너무 뜨겁거나 하는 등의 문제가 생기면 점등. 온도 센서가 기내가 아닌 덕트에 있다. 즉 덕트 온도에 따라 zone temp light가 들어옴.

1. 연료탱크에서 연료 출발

2. SPAR FUEL SHUTOFF VALVE 통과

3. FIRST STAGE FUEL PUMP 지나면서 압력 상승

4. FUEL FILTER 

- 연료가 엔진에 가기 전 불순물 거르는 역할

- 오염물질이 필터를 막으면 연료는 엔진으로 계속 가야함. 더러운 상태여도 일단 가야함. "FILTER BYPASS" 상황.

- 연료가 필터(FILTER)를 우회(BYPASS)하면 FILTER BYPASS LIGHT ON되어 조종사에게 더러운 연료가 엔진으로 향한다고 경고.

- MEL 보면 RETURN TO GATE 항목

5. SECOND STAGE FUEL PUMP 지나며 압력 또 상승

6. ENGINE FUEL SHUTOFF VALVE 거쳐 엔진 입성. 

* ENG START LEVER를 CUTOFF->IDLE 하면 SPAR VALVE와 FUEL SHUTOFF VALVE가 열리며 연료 통과.

* 엔진 오일 있길래 첨부 ㅎㅎ

1. OIL TANK에서 출격하여

2. OIL PUMP 지난다. 오일 펌프는 엔진이 작동시키며 오일 시스템 전반에 압력을 가해 작동시킨다.

3. 엔진으로 들어가 곳곳을 지나쳐

4. 엔진을 빠져나와

5~6. SCAVENGE(쓰레기 더미를 뒤지다, 죽은 고기를 먹다) PUMP를 지나 SCAVENGE FILTER에서 불순물 제거. FUEL FILTER와 비슷한 기능. 불순물이 쌓여 제대로 작동안하면 엔진 오일이 이 부분을 우회한다. OIL FILTER BYPASS 상황. 실제로 겪어본 상황이다. 역시 MEL 보면 RETURN TO GATE 항목이다.