항공기가 갑자기 휘청할때 - Windshear

Windshear란 무엇인가?

• 항공기를 조종할 때 일정한 속도와 고도를 유지하며 비행하는 것은 중요한 스킬 중 하나이며 쉽지 않은 부분이기도 하다. 그 이유는 항공기 Pitch를 변화시키지 않았음에도 갑자기 항공기의 속도나 고도가 변할 때가 있기 때문에 계속 계기를 보며 수정 조작을 해주어야 하기 때문이다. 갑자기 항공기 속도나 고도가 변하는 이유가 무엇일까? 그 이유는 바람의 속도와 방향을 일정치 않고 변했기 때문이다.



출처 : FAA-H-8083-25B

• Windshear란
  1. 고도와 상관없이 짧은 거리 내 수직적 or 수평적으로 풍향 또는 풍속의 갑작스러운 변화를 Windshear라고 한다. Windshear는 갑작스럽게 발생하며 초기 Windshear를 만났을 때 Windshear의 강도를 예측하기 어렵기에 가장 중요한 것은 Windshear의 발생할 수 있는 조건을 갖춘 지역을 피해 비행하는 것이 중요하다.
  2. Windshear는 Thunderstorm, 전선 통과, Low-Level Temperature Inversion 등에서 발생한다.
• 전방에 Windshear가 발생한다고 어떻게 알 수 있을까?
  1. 완벽하게 Windshear를 예측하는 것을 어렵지만 여러가지 Visual Clue가 있다.
  2. 전방의 연기나 깃발 등이 불규칙적으로 움직일 때
  3. Virga 또는 비나 눈이 불규칙적으로 내릴 때
  4. 지상의 잔디나 나무가 불규칙적으로 흔들거리고 먼지가 일 때

Climb or Approach 중 Windshear를 만났을 때 주의할 점

• Approach나 Departure 시 지상과 가까우므로 Windshear를 만나게 되면 Critical 한 위험을 초래할 수도 있다. 그 이유는 풍속과 풍향이 갑작스럽게 변하게 되면 항공기의 Performance도 변하기 때문에 Performance의 급격한 저하는 Crash로 이어질 수 있다.
• 예를 들어 Approach 단계에서 Windshear를 만났다고 가정해 보자. Landing 시 가능한 맞바람, 즉 Headwind를 맞으면 Landing을 한다. 그러면 Approach 단계에서 처음 Headwind가 주로 불게 될 것이다. Headwind는 항공기의 Performance를 증가시킨다. 그 이유를 간단하게 이해하자면 상대속도를 생각할 필요가 있다. 예를 들어 항공기가 100kt의 속도로 비행해야 충분한 양력을 발생시킨다고 하자. 만약 Headwind가 50kt로 불어와주면 항공기는 50kt의 속도로만 비행해도 상대속도가 100kt가 되는 것이다. 만약 항공기가 100kt로 비행하고 있어 충분한 양력을 발생시키고 있는데 Headwind가 50kt 분다면 상대속도는 150kt로 충분한 양력 이상이 발생하게 되고 항공기의 Performance가 증가하고 고도는 상승할 것이다.

  

  출처 : CAE Oxford Aviation Academy - Principles of Flight

• 만약 Approach 단계에서 Headwind가 20kt 분다고 해보자. 그러면 조종사는 일정한 강하각을 유지하기 위해 Power Setting과 Pitch Setting 할 것이다. 이 Setting에는 headwind 20kt도 고려된 Setting이다. 하지만 갑자기 Headwind가 사라졌다고 해보자. 항공기 Performance는 나빠지고 항공기 고도는 하락할 것이다. 적절한 강하각을 유지하는 것이 Approach에서 중요한대 바람의 변화로 강하각이 깊어지게 되며 Tailwind가 분다면 더 강하각은 깊어지고 적절한 조치가 없다면 항공기는 Crash 될 수도 있다.

출처 : CAE Oxford Aviation Academy - Principles of Flight