피토정압·고도계·RVSM — 계기비행 핸드북 5장 (1/6)

5장은 14 CFR part 91이 요구하는 계기다. VFR는 속도계·고도계·자기방향지시다. IFR는 거기에 각속도·슬립스키드, 기압을 맞출 수 있는 감도 고도계, 시·분·초가 있는 시계, 자이로 피치·뱅크(인공수평), 자이로 방향지시가 더해진다. 피토정압, 나침반, 자이로 세 묶음으로 보고, 끝에 EFIS·GPWS·TAWS·TCAS·HUD를 붙인다.

피토·정압

피토압은 상대풍을 정면으로 받는 열린 관이다. 속도계 또는 대기자료컴퓨터로 간다. 정압은 속도계·고도계·승강계가 같이 쓴다. 동체에 면이 평평한 구멍으로 두거나, 열선 피토관에 넣는다. 시험으로 흐림이 적은 자리를 고르고, 옆으로 기울어져도 틀리지 않게 좌우 한 쌍인 경우가 많다. 얼면 막히므로 열선이 있다.

열선 피토정압 헤드
그림 5-1. 전기 가열 피토정압 헤드 (출처: FAA)
피토정압 계통
그림 5-2. 고도계·승강계·속도계와 보조 정압 (출처: FAA)

막힘은 습기·얼음·먼지·벌레다. 비행 전 덮개를 빼고 구멍을 본다. 배수 구멍만 막히면 동압이 못 들어와 속도계가 죽는다. 배수가 열려 있으면 막 양쪽 정압이 같아져 지시속도가 천천히 0으로 간다. 정면 구멍과 배수가 같이 막히면 속도계가 고도계처럼 오르내린다.

정압만 막히면 속도계는 도는데 틀리다. 막힌 고도보다 위에서는 가둔 정압이 높아 실제보다 느리고, 아래에서는 실제보다 빠르다. 고도계는 막힌 고도에 멈추고, 승강계는 계속 0이다.

보조 정압은 대개 조종석 안이다. 동체 주위 벤투리 때문에 안쪽 압력이 밖보다 낮다. 보조를 쓰면 고도계는 조금 높게, 속도계는 실제보다 빠르게, 승강계는 잠깐 상승했다가 고도를 유지하면 안정된다. 높은 받음각에 착륙장치·플랩을 내리면 위치오차가 난다. 플랩·기어별 속도 수정은 AFM이다.

감도 고도계

비어 있는 주름 청동 아네로이드를 여러 장 쌓아 절대기압을 피트나 미터로 읽는다. 10,000피트 아래는 빗금 구간이 보이고, 15,000피트 위는 가려진다. 드럼형은 바늘이 1,000피트에 한 바퀴, 눈금 100피트·표시 20피트다. 천 단위는 드럼을 먼저 본다.

감도 고도계 내부
그림 5-3. 아네로이드와 콜스만 노브 (출처: FAA)
세 바늘 고도계
그림 5-4. 10,000피트 아래 빗금 깃발 (출처: FAA)
드럼형 고도계
그림 5-5. 드럼과 한 바늘 (출처: FAA)

콜스만 창은 28.00–31.00 inHg(948–1,050 mb)다. 1 inHg를 돌리면 바늘이 1,000피트 움직인다. 5,000피트 아래 표준 감율이다. 29.92 inHg(1,013.2 mb)가 압력고도, 국지 수정치가 지시고도다.

비행 전 국지 수정치를 넣었을 때 공항 측량고도와 75피트 이상 어긋나면 수리로 보낸다. 따뜻한 공기는 성기고 등압면이 멀어 지시 5,000피트가 실제보다 높다. 차가운 공기는 반대다. 진짜 고도가 지시보다 낮다.

찬 공기에서 진짜 고도
그림 5-6. 같은 지시에서 찬 공기가 더 낮다 (출처: FAA)

비표준 압력은 국지 수정치로 고친다. 온도는 ISA보다 따뜻하면 진짜>지시, 추우면 진짜<지시. 장애물 여유를 위해 그림 5-7 표를 차트 IFR 고도에 더할 수 있다. ATC가 준 “5,000 유지”는 고치지 않는다. 낮으면 거절할 수 있다. 차트 고도를 고치면 ATC에 알린다. FMS가 자동 보정해도 배정 고도를 안 타고 있으면 말한다. 안 말하면 분리가 줄어든다.

ICAO 저온 오차표
그림 5-7. 보고 온도와 공항 위 높이 (출처: FAA)

표는 보고 온도와 공항(보고점) 위 높이다. 관측 고도의 바깥 온도가 아니다. 예: −10°C, FAF가 공항보다 500피트면 지시보다 최대 50피트 아래일 수 있다. −50°C, 공항 496피트, 절차선회 1,800이면 공항 위 약 1,300피트 → 보정 약 400피트 → 지시 2,200이 진짜 1,800이다. 보통 100피트 단위로 올린다.

29.92에 두고 저기압으로 가면 수정치를 안 맞출 때 진짜 고도가 내려간다. “더운 데서 추운 데, 고기압에서 저기압으로 가면 아래를 보라.”

저기압으로 들어간 고도계
그림 5-8. 지시 5,000, 진짜 3,500 (출처: FAA)

Mode C는 29.92 기준 100피트 단위를 트랜스폰더로 보낸다. 콜스만을 돌려도 그 값은 안 바뀐다. 관제 장비가 국지 기압을 반영한다. part 91은 송신 고도와 유지에 쓰는 계기가 125피트 안에 있어야 한다.

FL은 대개 18,000, 29.92. FL180–290은 1,000피트 분리. 예전 FL290 위는 2,000이라 가용 FL이 일곱이었다. RVSM은 FL290–410을 1,000으로 줄여 여섯을 더한다. 자동고도 ±65피트(수평), 구형 ±130피트, 경보 대개 200피트, 잔여 정압+항공전자 오차 200피트. TCAS는 호환이어야 한다. 허가와 훈련이 필요하다. (역주: 국내 RVSM은 AIP와 해당 인가.)

RVSM 가용 비행고도
그림 5-9. 7개에서 13개 (출처: FAA)
📌 시험 포인트 — 정압만 막히면 고도계 동결, 승강계 0. 보조 정압은 고도·속도가 높게. 콜스만 1 inHg=1,000 ft. 75피트 이상 어긋나면 수리. Mode C는 29.92, ±125 ft. ATC 배정 고도는 저온 보정하지 않는다.

핵심 정리

  • ● 피토+배수 막힘=속도계가 고도계처럼 움직인다. 배수만 열리면 속도가 0으로 간다.
  • ● 정압 막힘: 위에서는 느리고, 아래에서는 빠르다.
  • ● 추우면 진짜 고도가 지시보다 낮다. 차트 고도를 고치면 ATC에 말한다.
  • ● 고기압→저기압, 더움→추움이면 아래를 본다.
  • ● RVSM은 장비·허가·자동고도·경보다.

이 글은 미국 연방항공청(FAA)의 Instrument Flying Handbook(FAA-H-8083-15B)(퍼블릭 도메인)를 번역·재구성한 시리즈입니다. 국내 계기·공역은 AIP와 AFM을 따릅니다.

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