1. 개요
| A330의 조종석에서 사이드스틱을 움직이는 모습 |
사이드스틱 조종장치를 쓰는 기종으로는 록히드 마틴의 F-16 계통에서 처음으로 사용하기 시작해서 F-22, F-35, 다쏘 항공의 라팔과 비즈니스 항공기인 팰콘 7X, 수호이의 수호이 수퍼제트 100, 에어버스에서 생산된 대부분의 항공기(A220, A318, A319, A320, A321, A330, A340, A350, A380)[2], 에어버스 디펜스 앤 스페이스에서 만드는 군용 수송기인 A400M과 공중급유기인 A330 MRTT가 쓰고 있다.
사이드스틱과 비슷한 것으로는 센터스틱이란 것이 있다. 사이드스틱과 마찬가지로 조이스틱 방식의 조종간이며 조작 방식도 동일하지만 사이드스틱과는 위치가 다른 것이 특징으로, 왼쪽이나 오른쪽에 위치하는 사이드스틱과는 달리 가운데에 위치한다. 사이드스틱에 비해서 G(중력가속도) 내성에서 불리하다는 단점이 있지만 한편으로는 사이드스틱과는 달리 왼손잡이/오른손잡이 여부를 가리지 않는다는 장점도 갖고 있다. 센터스틱 조종장치를 쓰는 기종으로는 보잉의 F-15SE와 F/A-18, F/A-18E/F 등이 있다.
사이드스틱과 센터스틱은 기본적으로 항공기의 기본 3축 중 피치와 롤의 조작에 쓰이는데, 롤은 스틱을 좌우로 젖힘으로서 조작하고, 피치는 스틱을 전후 방향으로 젖히거나 당김으로서 조작한다.[3]
제미니, 아폴로같은 초창기 NASA의 우주선[4]들도 사이드스틱을 통하여 기체를 제어하는 방식을 채택했는데, 러더 페달을 넣을 공간이 없으므로 스틱을 좌우로 비트는 방식으로 롤이나 요우를 조작하였다. 여담으로 아폴로 11호의 스틱이 경매에 올라오기도 하였다. 참고로, 우주선은 회전운동 외에도 병진운동을 제어하기 위해 별도의 조종간이 있다.
2. 요크와의 차이점
장점으로는 요크식 조종간과는 다르게 왼쪽에 있거나 오른쪽에 있기 때문에 중앙 계기판 부분에다가 선반 같은 것으로 공간 활용이 가능하다.[5]단점으로는 사이드스틱의 기본적인 위치로 봤을 때, 왼손잡이가 사용하기에는 약간의 문제점이 있다. 오른손잡이가 대다수인 걸 고려한 설계 때문에 보편적으로 조종간이 조종사 기준으로 우측에 있으며, 좌측엔 스로틀 조절 레버가 있다. 하지만 에어버스 기종의 기장이 왼손잡이라면 이 점은 아주 유리하다. 왜냐하면 대부분 기장이 왼쪽에 앉기 때문이다. 에어버스 기종의 기장석에는 왼쪽에 사이드스틱이 있기 때문.
사실 요크로 되어 있더라도 기장석에 앉으면 왼손으로 조종하고 부기장석에 앉으면 오른손으로 조종한다. 이유는 여객기의 경우 기장석 기준 왼손으로 조종하고 오른손으로는 스로틀 조절을 해야 하기 때문. 이는 조종간이 사이드스틱인가 센터스틱인가를 불문하고 기본적으로 오른손으로 조종하고[6] 왼손으로 스로틀 조절을 하도록 되어 있는 전투기와는 극명하게 대비되는 부분이다.
또한 기장과 부기장간 소통 없이는 서로 어떤 조종을 하는지 잘 인지하기 어렵다는 점도 단점이다. 오토파일럿 해제 후 알 수 없는 불필요한 조종값을 인가하던 에어 프랑스 447편 추락 사고의 부기장을 알아차리지 못한 기장이라던지 해당 사고 일년 뒤 동기종 착륙중 기장 부기장의 상충된 입력값으로 추락한 아프리키야 항공 771편 추락 사고라던지, 기장 부기장간 다른 모국어 환경 및 부족한 영어 실력으로 기장이 잘못된 지시를 내리고도 알아차리지 못했던 것 또한 사고 요인이었던 에어아시아 인도네시아 8501편 추락 사고가 대표적인 예시이다.
2.1. 보잉의 요크 vs 에어버스의 사이드스틱
- 보잉의 경우 요크가 서로 물리적으로 연결되어있어 기장이 요크를 조작하면 부기장의 요크도 동기화되어 움직이지만, 에어버스의 경우에는 한쪽 스틱을 조작해도 반대쪽이 움직이지 않는다. 만약 양쪽 스틱을 동시에 조작할 경우 각자의 값을 합산하여 조종이 이루어진다.[7] 각 스틱에는 우선권 버튼이 있어 이걸로 반대편 스틱의 조작값을 무시할 수 있다.
- 이러한 차이점은 두 회사의 FBW 채용 방식에 있어 서로 다른 디자인 철학을 세운 것에 기인한다. 두 회사 모두 비행기를 안전하게 운용하는 데에 있어 책임이 조종사에 있다는 시각은 동일하나,
- 에어버스의 경우 자동화를 통한 안전, 조종 편의성 확보에 중점을 둬서 조종사가 실수로 위험한 조작을 하지 않도록 막으면서도 안전한 범위 내에서의 직관적인 조작을 가능하도록 하였다. 가령 사이드스틱을 아무리 끝까지 당기고 있더라도 컴퓨터 판단하에 현재 항공기가 처한 상황에서[10] 안전한 범위의 피치값을 벗어나지 않는다. 통상적인 대부분의 비행에서 조종의 안전성과 편의성을 극대화하여 조종사의 피로를 줄인다.
- 보잉의 경우 조종사의 권한에 중점을 둬서 에어버스와 동일하게 컴퓨터가 현재 상황에서 안전한 조종 범위를 계산하지만, 위험한 조작을 조종간(요크)의 피드백을 통해 지양시킬 뿐이다. 조종사가 물리적인 힘으로 그 피드백을 넘어서면 결국 그 조종값을 따르게 만들었다. 재래식 조종 방식을 사용하는 종전의 보잉 여객기와 비슷한 칵핏 환경을 만들어 경력직 조종사의 신 기종 훈련이 더 수월하다.[11]
[1] 하지만 그렇다고 FBW에 반드시 들어가는 요소는 아니다. F-15SE나 F/A-18 등은 FBW가 들어가 있음에도 센터스틱을 사용하고 있고 보잉의 B777 이후의 기종들은 미국계 민항사들의 요구로 요크식 FBW를 채용해서 사용하고 있다.[2] A300과 A310은 요크를 사용하였다.[3] 자동차의 좌우 선회에 해당되는 요우의 경우에는, 스틱이 아닌 러더 페달로 조작한다.[4] 우주왕복선은 센터스틱 방식의 조종간을 채택하였다.[5] 에어버스는 저 공간에 A350과 A380에는 기체의 내장 컴퓨터의 조작을 위한 키보드를 설치했고 A318, A319, A320, A321, A330, A340에는 노트북 컴퓨터를 설치할 수 있는 옵션을 마련해 두었다.[6] 센터스틱의 경우에도 일단은 오른손으로 조종할 것을 염두에 두고선 조종간을 인체공학적으로 맞추지만, 그렇다고 왼손으로 조종하는 것이 아예 불가능한 건 아니며 불편하게나마 할 수는 있다.[7] 축을 따라 같은 방향으로 움직이면 더 급격한 조종이 이루어지고, 다른 방향으로 움직이면 상쇄된다.[8] 이는 종전의 물리적 제어 방식의 기체에서처럼 자동조종장치의 조종값을 조종사에게 시각적으로 전달하기 위해 요크에 모터가 따로 달려 있기 때문이다.[9] 컴퓨터가 직접 조종면을 움직이며, 이 조종면 위치 정보를 사이드스틱에 전달해주지 않는다.[10] 고도, 대기속도, 받음각, 항공기의 구조적/공기역학적 한계 등등[11] 민항사의 부담이 적다.