[ATC Clearance] Wake Turbulence Separation

Wake Turbulence Separation

가. 와류(Vortex)의 특성

- 항공기가 지면을 떠나 부양하는 순간부터 와류 발생 (전방기의 Rotation & Touchdown point가 중요)

- 와류의 강도는 Heavy, Clean configuration, Slow, High AOA 상태일수록 커지며 대부분의 에너지는 각 와류의 중심부위에 집중되어 있음 (조종사는 와류의 중심부위로부터 100ft 이내 지역을 회피해야 함)

- 대형항공기의 와류가 지면 (100 ~ 200ft 이내)으로 가깝게 침하할 때, 와류는 각 2 ~ 3kts의 속도로 횡적이동

- 항공기의 Wing span이 길수록 Aileron이 와류의 회전구역 바깥에 놓이므로 와류에 대한 대응조작이 용이 (고성능 항공기일지라도 날개 길이가 짧으면 주의 필요)

 

나. Wake Turbulence Separation의 목적

- 항공기 날개에서 생성되는 와류로 인해, 뒤따르는 항공기에게 Roll 조종능력을 초과하는 Rolling 운동 유발 가능

- 특히, 후방기의 비행경로가 전방기의 비행경로의 하부 & 일직선이 되었을 때 Induced roll 가능성 증가 (다만, 1,000ft의 수직분리는 보통 안전하다고 할 수 있음)

- Wake turbulence로 인한 피해를 방지하기 위해 다양한 추력으로 거리 대 배기가스 속도를 연구한 결과, 앞서가는 무거운 항공기와 뒤따르는 가벼운 항공기 간의 적절한 간격을 유지할 필요가 있다고 밝혀짐

 

다. Wake Turbulence Category

Category	분류
ICAO	H (Heavy) : MTOW 136,000kg 이상 M (Medium) : MTOW 7,000kg 초과 ~ 136,000kg 미만 L (Light) : MTOW 7,000 이하
FAA	Super : A380, AN-225 Heavy : MTOW 300,000lbs 이상 Large : MTOW 41,000lbs 초과 ~ 300,000lbs 미만 Small : MTOW 41,000lbs 이하

라. ICAO Rules (Time-based Wake Turbulence Longitudinal Separation Minimum)

 

ⓐ 예외 (Wake Turbulence Separation 제공 안 하는 경우)

- 선행하는 Heavy/Medium 착륙 항공기 같은 활주로로 접근하는 VFR 항적

- IFR 항공기가 Visual approach 중에 있을 때, 선행하는 항공기를 육안 확인 가능하고 스스로 선행 항공기와 분리 유지 가능한 경우

 

ⓑ 착륙 항공기

- Heavy 뒤의 Medium : 최소 2분

- Heavy/Medium 뒤의 Light : 최소 3분

ⓒ 이륙 항공기 : 아래 경우에 대하여 Heavy 뒤의 Medium/Light의 이륙 또는 Medium 뒤의 Light 이륙 시 최소 2분 분리

- 같은 활주로에서 이륙

- 2,500ft 미만 간격의 Parallel runway에서 이륙

- 2,500ft 이상 간격의 Parallel runway에서 이륙하는 경우, 두 번째 이륙한 항공기의 항적이 먼저 이륙한 항공기의 항적을 교차하여 통과하고, 고도가 선행기와 동일하거나 1,000ft 이내를 통과할 때

- 교차된 활주로의 경우, 두 번째 이륙한 항공기의 항적이 먼저 이륙한 항공기의 항적을 교차하여 통과하고 고고도 선행기와 동일하거나 1,000ft 이내를 통과할 때

 

* 아래 경우에 대하여 Heavy 뒤의 Medium/Light 이륙 또는 Medium 뒤의 Light 이륙 시 최소 3분 분리

- 후속 항공기가 같은 활주로의 중간 지점에서 이륙하는 경우

- 후속 항공기가 2,500ft 미만 간격의 Parallel runway의 중간 지점에서 이륙하는 경우

ⓓ Displaced Threshold 활주로

- 아래 경우에 대하여 Heavy 뒤의 Medium/Light 및 Medium 뒤의 Light에게 최소 2분 간격 적용

- Heavy 항공기 착륙 후 Medium/Light 항공기 이륙 / Medium 항공기 착륙 후 Light 항공기 이륙

- Heavy 항공기 이륙 후 Medium/Light 항공기 착륙 / Medium 항공기 이륙 후 Light 항공기 착륙

- 후속 항공기가 선행 항공기의 Flight path를 통과할 것으로 예상될 때

 

ⓔ 반대방향 활주로

- 아래 경우에 대하여 Heavy와 Medium/Light 사이 또는 Medium과 Light 사이에 최소 2분 간격 적용

- 무거운 항공기가 Low/Missed approach를 실시하고, 가벼운 항공기가 반대 방향으로 이륙할 때

- 무거운 항공기가 Low/Missed approach를 실시하고, 가벼운 항공기가 같은 활주로를 반대방향 혹은

2,500ft 미만 간격의 Parallel runway의 반대 방향으로 착륙할 때

 

마. FAA Rules

- Wake turbulence의 영향을 피하기 위하여 관제사는 모든 IFR 항공기와 Class B/C 공역에서 비행하는 VFR 항공기 중 Super/Heavy를 뒤따르는 항공기 또는 B757 뒤의 Small 항공기에게 간격 분리 적용 필요

 

ⓐ 동고도 혹은 1,000ft 이내의 고도의 직후방에서 비행하는 항공기에게 아래와 같은 간격분리 적용

 

Preceding Aircraft	Following Aircraft	Minimum Radar Separation
Super	Super	4NM
	Heavy	6NM
	Large	7NM
	Small	8NM
Heavy or a B757	Heavy	4NM
	Large	5NM
	Small	6NM
Large (B757 제외)	Small	4NM

ⓑ 착륙 항공기 : 선행 착륙 항공기가 착륙 활주로의 Threshold를 지나는 시점을 기준으로 하여 간격분리 적용

- Heavy 뒤의 Small 착륙 : 6NM 이상

- B757 뒤의 Small 착륙 : 5NM 이상

- Large(Non-B757) 뒤의 Small 착륙 : 4NM 이상

ⓒ 이륙 항공기 : 동일 활주로 / 2,500ft 간격 & 500ft Threshold staggered 이내의 평행 활주로 / 선행 항공기의 항적 아래를 통과할 것으로 예상되는 교차 활주로에서 이륙하는 경우

- 선행 Super 항공기 이륙 후 : 3분 또는 적절한 레이더 간격분리

- 선행 Heavy 항공기 이륙 후 : 2분 또는 적절한 레이더 간격분리

- 선행 B757 항공기 이륙 후 : 2분 또는 적절한 레이더 간격분리

 

ⓓ 별도로, 다음 경우에 뒤이어 Small 항공기 이륙 시에는 3분의 간격분리 적용

- B757 이륙 후 동일 활주로 (동일 또는 반대방향)에서 교차 이륙할 때

- B757 이륙 후 또는 Low approach 후 동일 활주로에서 반대 방향으로 이륙할 때

 

ⓔ 조종사는 Wake turbulence 회피를 위해 부가적인 분리를 요구할 수 있는데 (ex. 4 ~ 5NM 분리 대신 2분 분리) 이는 Ground control 상에서 활주로 상으로 Taxi하기 전에 가능한 빨리 요구되어야 함