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계기 비행에서의 기본 항법 기기들
항공기는 어떻게 하늘을 날 수 있을까요? 하늘에 이정표가 있는것도 아닌데 어떻게 찾아 갈 수 있을까요? 아주 오랜 옜날에는 아마 하늘에서 땅을 보면서 자동차를 몰 듯이 비행을 했었을 것입니다. 하지만 현재 항공기들은 몇만피트의 땅이 식별되기도 힘든 높이에서 한치의 오차도 없이 목적지를 찾아서 비행을 하고 있습니다.바로 항법 장치들이 있기 때문입니다. 플라이트 시뮬레이터에서도 이 항법장치들을 제대로 활용할 수 있고 그것을 사용하여 계기비행을 하는 것이 가장 기본이라고 생각됩니다. 계기에 나타나는 방법이 다를뿐 기본적인 원리는 동일하기에 기본 원리만 익히시면 어떤 항공기에서도 동일하게 적용할 수 있습니다. 항상 어렵게만 느껴져 왔었던 계기비행에 대해 쉽게 다가갈 수 있도록 한번 아래와 같이 글을 올려봅니다. 비행을 시작하시는 회원분들께 도움이 되었으면 좋겠습니다..
항공기는 어떻게 하늘을 날 수 있을까요? 하늘에 이정표가 있는것도 아닌데 어떻게 찾아 갈 수 있을까요? 아주 오랜 옜날에는 아마 하늘에서 땅을 보면서 자동차를 몰 듯이 비행을 했었을 것입니다. 하지만 현재 항공기들은 몇만피트의 땅이 식별되기도 힘든 높이에서 한치의 오차도 없이 목적지를 찾아서 비행을 하고 있습니다.바로 항법 장치들이 있기 때문입니다. 플라이트 시뮬레이터에서도 이 항법장치들을 제대로 활용할 수 있고 그것을 사용하여 계기비행을 하는 것이 가장 기본이라고 생각됩니다. 계기에 나타나는 방법이 다를뿐 기본적인 원리는 동일하기에 기본 원리만 익히시면 어떤 항공기에서도 동일하게 적용할 수 있습니다. 항상 어렵게만 느껴져 왔었던 계기비행에 대해 쉽게 다가갈 수 있도록 한번 아래와 같이 글을 올려봅니다. 비행을 시작하시는 회원분들께 도움이 되었으면 좋겠습니다..
1. VOR, DME 2. NDB, ADF 3. ILS 4. 응용 및 기타 5. 튜토리얼
시간이 나는대로 천천히 연재하려 합니다 ^^ 그럼 한번 시작해 볼까요 ?
1. VOR, DME
1) VOR개요 2) 계기설명 3) DME 4) 기타
1) VOR 개요
VOR (Very high frequency Omnidirectional Range, 초단파 전방향성 무선 표지[超短波全方向性無線標識])
자신의 위치를 알기 위해서는 땅에서는 이정표를 찾아볼 것입니다. VOR도 마찬가지로 하늘의 이정표라고 생각하시면 됩니다. 지상에 VOR이라는 장비를 설치해서 하늘로 전파를 쏘아서 이곳이 어느곳이다 라는 것을 알려주는 것이지요. VOR은 108~118MHz대의 주파수를 360도 전방향으로 전파를 쏘아서 항공기에게 이정표의 역할을 해 주는 것입니다. 더 나아가서 각 방향마다 1도 간격으로 서로 주파수를 달리해서 쏘기 때문에 항공기에서는 VOR의 방향을 알 수 있는 것이지요. (각 방향마다 주파수 변조를 통해서 방향을 구별할 수 있게 합니다. 또한 자북과 진북의 문제가 있는데 VOR은 진북이 아닌 자북을 기준으로 0에서 359까지 구별을 합니다.)
참고 VOR은 VOR의 등급에 따라 수신거리가 다릅니다. 그래서 어떤 VOR의 경우는 우리나라를 예로 들어 상당한 부분을 커버하지만 어떤 VOR은 아주 가까이 가야지만 VOR의 전파를 잡을 수 있는 것도 있습니다 |
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수신범위 |
유효고도 |
기타 |
TVOR |
25 NM 이하 |
1000 - 12000 ft |
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LVOR |
40 NM |
10000 - 18000 ft |
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HVOR |
40 NM |
14500 ft 까지 |
HVOR은 고도에 따라 수신범위가 달라짐 |
100 NM |
18000 ft 까지 | ||
130 NM |
45000 ft 까지 | ||
100 NM |
60000 ft 까지 |
(여기서 18000 ft에서 수신범위가 100NM이라면 VOR간의 거리가 100+100해서 200NM이하가 되어야 한다는 것을 의미하겠지요)
VOR의 주파수가 108~118MHz대로 나누어져 있고 각각의 VOR마다 쏘는 주파수가 다릅니다. 챠트에 보시면 챠트에 각각의 VOR에 따른 주파수가 있기에 Radio controller에 주파수를 입력하면 해당하는 VOR의 전파를 받게 됩니다. (챠트에 대한 것은 제가 이전에 젭슨차트 강좌를 올린 것이 올라와 있습니다 참고하시면 될 듯 합니다.)
항공기의 계기판에는 VOR 장치가 있고 보통 항공기에는 2개의 VOR 계기가 있어서 각각의 VOR로부터 전파를 받고 위치를 확인할 수 있게 되어 있습니다. (지금부터 VOR의 설명은 Flight Simulator의 기본 항공기를 통해 할 것입니다. 기본적인 계기는 표시하는 모양의 차이일뿐 동일하기에 기본 원리를 익히시길 바랍니다.)
2) 계기 설명
- VOR 지시계
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위의 그림은 FSX의 기본 항공기 중 하나인 Mooney Bravo의 계기입니다. (원래 세스나의 계기로 설명을 드리려 했으나 일반적인 요즘 항공기의 VOR계기가 위의 기종이 더 흡사하기 때문에 이 기종으로 설명합니다. 세스나 또한 동일하지만 조금더 쉬운 기종을 찾았습니다.) VOR은 라디오 콘트롤러 NAV1에 해당 VOR의 주파수를 넣으면 작동합니다.
일반적인 항공기의 VOR계기는 위와 같으며 기본적으로 세가지로 구성이 됩니다.
- 방향지시계 (이전의 기종에선 TO/FROM 표시계등이 있는 데 정확한 용어는 모르겠네요) VOR과의 방향을 알려주는 것입니다. VOR이 현재 자신의 위치보다 앞에 있으면 위와 같이 삼각형이 위를 가르키며 뒤에 있을 때는 삼각형이 아래를 가르킵니다. (여기서 VOR의 신호를 잃거나 VOR의 윗부분을 지날때는 위치를 표시하는 삼각형이 나타나지 않을 수 있습니다.)
- OBS (방향선택기 Omni-Bearing Seletor,혹은 CS: Course Selector) VOR과의 방위각을 설정하는 것입니다. 항공기와 VOR간의 상대적인 각도를 말하는 것입니다. (OBS와 비행기의 헤딩을 나태나는 자북과는 별개의 문제입니다. ) 사용법은 VOR 지시계 왼쪽 아래에 있는 노브를 놀리면 계기의 숫자가 적힌 부분이 돌아갑니다. VOR은 360도 전방향으로 전파를 발사합니다. 항공기가 VOR을 향해 접근한다면 VOR과 항공기와의 상대적인 방위각이 생기게 됩니다. VOR에 OSB로 방향을 입력해야지만 VOR을 향한 나의 방향과의 오차를 알수 있습니다. 예를 들어 VOR이 항공기의 북쪽에 있고 항공기가 VOR바로 아래에서 6시 방향에서 12시 방향으로 VOR을 향해 접근한다면 방위각은 0이 됩니다. 만약 항공기가 VOR의 3시 방향에서 9시 방향으로 접근한다면 270이 되겠지요.
- CDI (진행편차 지시계 Course Deviation Indicator) 현재 설정된 OBS와 VOR과의 방위각이 같을 때 VOR과의 편차를 알려줍니다. 이것은 아래 그림으로 다시 설명하겠습니다..
그럼 이제 계기를 읽어 보겠습니다. (각각의 VOR계기의 위치는 현재 VOR과 항공기의 위치와 동일합니다.) |
(항공기는 헤딩 323을 향해서 나아가고 있으며 NAV1에 VOR주파수를 넣고 OBS는 323에 세팅한걸로 가정합니다.)
중앙의 VOR에 따른 CDI의 변화입니다. 설명을 드리면 위의 세 개와 아래 세 개에서 동일하게 방향지시기는 VOR을 가리키고 있습니다. 아래의 세 개는 위쪽으로 삼각형을 그리고 위의 그림 세 개는 아랫쪽으로 삼각형이 가리키고 있습니다. CDI의 경우 CDI의 노란 선은 VOR의 위치를 나타냅니다. (비행기에 대한 상대적인 VOR의 위치입니다.) 1,4 번의 경우 VOR이 항공기보다 오른쪽에 있기에 노란선이 중심에서 오른쪽에 치우쳐 있습니다. 3,6 의 경우 VOR이 항공기 보다 왼쪽에 있기에 왼쪽에 치우쳐 있습니다. 2,3 의 경우 VOR과 동일선상에 위치 하기에 CDI가 중심에 위치하고 있습니다. 위와 같이 CDI가 지시하는 것으로 현재 VOR과 내가 얼마나 치우쳐 있는지 알 수 있습니다.
단 여기서 주의 해야 할 것은 OBS값이 제대로 입력되지 않았다면 CDI는 엉뚱한 방향을 나타낼 수도 있습니다. 즉 위의 4,5,6의 경우 VOR이 항공기보다 앞에 있으며 항공기의 헤딩(진행방향)이 323이고, OBS를 323으로 입력한 상태입니다. 그런데 4의 경우 항공기의 헤딩이 323일때는 CDI가 위와 같은 모양을 나타내겠지만 만약 4번의 위치에서 항공기의 헤딩이 360이고 OBS를 360에 맞추었다면 항공기의 VOR 지시계의 CDI는 5번과 같은 모양을 나타낼 것입니다. OBS는 상태적인 것이기에 현재 세팅된 OBS각도와 VOR과의 일직선상에서 얼마나 벗어난것인가를 가르쳐 주는 것이기 때문입니다. 즉 6의 경우도 항공기의 헤딩이 270이고 OBS를 270에 세팅하면 5와 같은 모습을 보이겠지요 ^^ (해놓고 보니 제가 헤딩을 참 애매하게 해 놓고 스샷을 찍었네요 323이라는 애매한 헤딩을 한 상태에서 스샷을 찍고 나니 설명이 더더욱 애매해 졌습니다.. 일단 360과 270이 vor의 대각선 아래 좌우라고 생각하고 이해해 주십시오.. 정말 애매해졌네요.. 다시 스샷찍기어서 편집하기가 ... 죄송합니다..)
자 이제 어느정도 VOR에 대해서 감이 잡히실 것입니다. 그러면 VOR의 주파수를 넣어서 VOR과의 상대적인 위치를 알아낼수 있으니 VOR과의 거리를 나타내 주는 DME에 대해 잠깐 설명하겠습니다.
* 세스나의 경우 VOR 기기는 동일합니다만 나타내는 법이 약간 다릅니다. 대부분의 현대 항공기들의 CDI가 위와 같기에 세스나를 예로 들려다 말았습니다만 세스나의 VOR기기도 간단히 사진을 첨부합니다. |
위의 그림은 아래 NAV글자 옆의 삼각형이 위를 가르키는 것 처럼 VOR을 향해 날아가고 있는 경우입니다. 왼쪽의 그림이 VOR이 항공기의 오른쪽에 있는 경우, 중간의 그림은 정확히 VOR을 해야 가는 경우, 그리고 오른쪽 그림은 VOR보다 오른쪽에 항공기가 있는 경우입니다.
참고할 만한 사이트
VOR SIMULATOR(http://www.luizmonteiro.com/Learning_VOR_Sim.htm) - VOR을 직접 응용해서 시뮬레이팅 해 볼 수 있습니다. 항행안전시설(http://www.navaid.co.kr/n_nav/NAV_MAIN.htm) - 각종 기기의 실제 사진과 작동 원리가 더 자세히 나와 있습니다.
3) DME (거리측정장치, Distance Measuring Equipment)
DME는 말 그대로 거리를 측정할 수 있도록 해주는 장치입니다. 일반적으로 VOR과 함게 설치 되어 있습니다. 일반적으로 VOR 주파수를 넣으면 VOR과의 거리가 나타나게 되며 DME가 따로 표시되는 경우도 있으며 현대 항공기의 경우 VOR아래에 거리가 직접 나오기도 합니다.
4) 기타.
그럼 VOR의 방향을 찾는 방법과 현재 자신의 위치를 알아내는 방법을 설명해 보겠습니다. 일단 VOR의 위치가 어디에 있는지 모를때 VOR의 주파수를 넣어보면 VOR지시계에 CDI가 작동하는 것을 볼 수 있을 것입니다. 그런뒤 OBS를 돌려보면 CDI가 정중앙에 올떄 OSB의 값을 읽으면 그것이 현재 항공기에 있어서의 VOR의 위치입니다. (항공기의 헤딩과 상관없이 현재 항공기를 위치를 기준으로 VOR이 위치한 방향입니다.) 그리고 난뒤 DME의 값을 읽으면 현재 항공기의 위치를 알아낼 수 있습니다.
이정도면 VOR에 대한 기본적인 내용은 어느정도 설명이 된 듯 하네요 차후 ADF와 ILS를 설명한뒤 다시 한번 실제 항공일지 처럼 VOR 사용법을 설명한뒤 그외 다른것들을 설명하면 될 듯 합니다. 저또한 비행 동호인일뿐 아직 많은 부분에서 미숙합니다. 내용에 틀린부분이 많을 듯 하니 지적해 주시면 수정하도록 하겠습니다.
1부는 여기서 마칩니다. 다음 플라이트 시뮬레이터 동호회 (http://cafe.daum.net/msflight). 박권석 |