동정압 계통(Pitot-Static System)

대부분의 항공기 계기판에서 세 개의 기본적인 압력에 의한 작동 계기들을 찾아볼 수 있습니다. 이 세 개의 계기는 정밀기압고도계, 속도계, 승강계입니다. 이 계기들은 항공기 동·정압 시스템(Pitot-Static System)에서 측정한 압력을 받습니다. 비행계기들은 공기 중에서 항공기의 수평, 수직 움직임과 높이, 속도를 결정하는 데 있어 주변 대기 압력의 정확한 측정에 의존합니다. 이 압력은 항공기의 동·정압 시스템(Pitot-Static System)에 의해 외부의 둘 이상의 위치에서 측정됩니다.

 

정지 상태의 공기 압력(정압)은 공기가 영향받지 않는 곳의 평평한 구멍(Flush Port)에서 측정됩니다. 다른 항공기는 동체나 수직 날개 측면의 평평한 구멍(Flush Port)을 통해 정압이 측정됩니다. 이 구멍들은 시험 비행을 통해 공기가 영향을 받지 않는 곳에 위치하고 한 쌍으로 되어 있어, 항공기의 양 측면에 하나씩 달려 있습니다. 이처럼 양 위치는 항공기의 측면 움직임에서 발생하는 오차를 막아 줍니다. 이 Static Port 주변은 전기 가열 장치로 가열할 수 있어, 구멍(Port) 위에 얼음이 생겨 정압(Static Air) 진입이 차단되는 것을 방지합니다.

 

동압(Pitot Pressure), 또는 충돌 공기압(Impact Air Pressure)은 항공기 주변을 흐르는 공기 방향을 곧바로 향하고 있는, 끝이 뚫린 튜브(Tube)를 통해 얻어집니다. Pitot Tube는 속도계로 연결되어 있고, Static Port는 속도계, 고도계, 승강계로 연결되어 있습니다. 만약 Static Port가 얼음으로 덮여 있거나 다른 것에 의해 막혀 있다면, 조종사는 항공기 내부 압력을 제공하기 위해 예비 정압 밸브(Static-System Alternate Source Valve)를 개방합니다. 이렇게 하면 Pitot-Static 계기에 정밀하지 않은 지시를 할 수 있습니다.

 

위치 오차

Static Port는 가능한 한 표면에서 공기가 영향받지 않는 곳에 위치합니다. 그러나 비행 상태에 따라서, 특히 착륙장치(Landing Gear)와 플랩(Flap)을 내린 높은 받음각(양력이 0이 되는 각도)에서 Static Port 주변의 공기는 고도계와 속도계의 지시에 영향을 줄 정도의 오차를 유발합니다. 이 계기들은 정확도가 중요하기 때문에 Static System의 위치 오차 점검은 항공기 증명 검사의 일부분입니다. POH/AFM은 플랩(Flap)과 착륙장치(Landing Gear)의 다양한 외장에 따른 속도에 적용되는 수정치를 포함하고 있어야 합니다.

 

동·정압 계기

정밀기압고도계는 주변 공기의 절대 압력을 측정하고 선택된 압력 수준을 피트나 미터로 표시하는 아네로이드(Aneroid) 기압계입니다.

 

작동 원리는 정밀기압고도계의 정밀기압측정장치는 속이 비어 있고, 주름이 진 청동 아네로이드 캡슐(Aneroid Capsule) 더미입니다. 아네로이드(Aneroid)에 작용하는 압력은 아네로이드 (Aneroid)를 팽창하게 하는 원래 탄성에 반하여 이를 누릅니다. 그 결과로 기압이 변하면서 두께가 변화합니다. 몇 개의 아네로이드(Aneroid)를 쌓아 놓으면 압력이 계기의 사용 범위 내에서 변할 때, 부피 변화를 증가시킵니다.

 

고도계의 다른 형태는 Drum-type입니다. 이 계기들은 바늘이 하나로 매 1,000피트마다 한 바퀴씩 돕니다. 각 숫자는 100피트를 나타내고, 각 눈금은 20피트를 나타냅니다. 1,000피트 단위로 표시된 Drum은 기계장치에 Gear로 맞물려 있어 바늘을 움직입니다. 이런 형태의 고도계는 1,000피트 단위를 읽기 위해 Drum을 본 다음, 100피트 이하의 단위를 읽기 위해 바늘을 봅니다.

 

정밀기압고도계는 조절할 수 있는 하나의 기압 눈금을 가지고 있어 고도가 측정되는 곳의 참조 기압을 설정할 수 있습니다. 이 눈금은 작은 창으로 볼 수 있고, ‘Kollsman Window’라 합니다. 이 눈금은 계기에 달려있는 손잡이로 조절할 수 있습니다. 눈금의 범위는 28.00~31.00”Hg, 또는 984~1,050Millibar입니다. 손잡이를 돌리면 기압 눈금과 고도계 바늘이 동시에 바뀌게 되어 기압 눈금 1”Hg가 변하면 1,000 피트의 바늘 변화가 생깁니다. 이것은 5,000피트 이하에서의 표준 기압 변화율입니다. 기압 눈금을 29.92” Hg나 1,013.2millibar로 조절할 수 있다면 바늘은 기압 고도를 지시합니다. 지시 고도를 나타내고 싶다면, 기압 눈금에 Local Altimeter Setting을 설정하고 고도계는 실제 해수면 기압 상의 고도를 지시하게 됩니다.

 

출처: 조종사 표준교재(계기비행)-국토교통부