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항공기용 철강 금속(Ferrous Aircraft Metals) 항공기 수리에는 수많은 종류의 금속들이 사용된다. 이것은 특정 구조나 부품의 노후화에 따른 강도, 무게, 내구성, 저항력 등의 요구조건을 폭넓게 고려한 결과이다. 또한, 재료의 특수한 모양이나 형태도 중요한 고려 사항이다. 항공기 수리를 위해 선택하는 재료는 이런 요소들과 함께 기계적인 성질과 물리적인 성질도 고려하여 선택해야 한다. 이를 이해 일반적으로 사용되는 재료 중 하나가 철강 금속이다. 철강(Ferrous)은 주성분이 철(iron)인 금속을 말한다.  철(Iron)   철에 약 1% 정도의 탄소가 함유된다면 그 합금은 순수한 철보다 매우 우수하여 탄소강으로 분류된다. 탄소강(carbon steel)은 강의 성질을 개선하기 위해 다른 원소를 첨가하여 합금강으로 만들게 되는 모재 금속이 된다. 철과.. 더보기
조종면 시스템(Stabilizer Systems) 벨 안정판 막대 시스템(Bell Stabilizer Bar System)   Arthur M. Young은 2개의 날개 블레이드에 직각을 이루는 안정판 막대(stabilizer bar)를 추가하면 안정성이 상당히 증가한다는 것을 발견하였다. 안정판 막대는 회전면에서 비교적 안정되게 머무르게 하고 무겁게 된 끝단을 갖게 한다. 안정판 막대는 피치 각속도를 줄이는 방식으로써 경사판(swash plate)과 연결된다. 2개의 날개 블레이드는 단일체처럼 퍼덕거릴 수 있으므로 전체 로터가 1회전당 속력을 늦추고 가속하는 lag-lead hinge가 필요하지 않다. 2 날개 블레이드 방식(two-bladed system)은 추력이 향상될 때 회전날개 디스크에 알맞은 원추형을 가능케 하도록 1개의 teetering .. 더보기
회전익 항공기 제어(Rotorcraft Controls) 경사판(Swash Plate Assembly)   경사판(swash plate)의 목적은 콜렉티브 조종( collective control)과 주기적 조종(cyclic control)으로부터 주 회전날개 블레이드로 조종 입력을 전달하는 것이다. 그것은 2개의 주 부품으로 이루어지는데 고정 경사판(stationary swash plate)과 회전 경사판(rotating swash plate)이다. 고정 경사판은 주 회전날개 Mast(main rotor mast) 주위에 설치되어 있고, 일련의 푸시로드(push rod)로써 주기 조종과 콜렉티브 조종에 연결되어 있다. 이는 가동 방지연결부(anti-drive link)에 의해 회전이 억제되지만, 모든 방향으로 기울어질 수 있고 수직으로 움직일 수도 있다. 회.. 더보기
양력의 비대칭(Dissymmetry of Lift) 양력의 비대칭(dissymmetry)은 각각 절반 영역의 서로 다른 바람 유속에 의한 회전날개 디스크의 앞쪽 이동 부위(advancing halves)와 뒤쪽 이동 부위(retreating halves) 사이에 동일하지 않은 양력이 발생하는 것이다. 양력의 대칭을 얻기 위해서는 이렇게 같지 않은 양력을 보정하기(compensating), 교정하기(correcting) 또는 배제하기(eliminating)의 수단이 필요하다. 헬리콥터가 공기를 지나서 이동할 때 주 회전날개 디스크를 통과한 상대적 공기흐름은 후단과 전단이 서로 다르다. 전진날개 블레이드에서의 상대 바람 헬리콥터의 전진 속도에 의해 증가하는 반면 후퇴날개 블레이드에 작용하는 상대 바람은 헬리콥터의 전진 대기속도에 의해 줄어든다. 따라서 상대 .. 더보기
헬리콥터의 전진 비행(Forward Flight) 대기속도 또는 수직속도에 변화 없이 정속 전진 비행(steady forward flight)에서 양력, 추력, 항력, 중력의 4가지 힘은 균형이 잡혀있어야 한다. 끝단 면(tip-path plane)이 앞쪽으로 기울어졌을 때 전체 양력과 추력 또한 앞쪽으로 기울어진다. 이 합성 양력과 추력은 2가지 성분으로 구성되는데, 수직 위쪽으로 작용하는 양력과 비행의 방향에서 수평으로 작용하는 추력이다. 양력과 추력에 추가하여 아래 작용하는 힘은 중력과 공기를 통과하는 에어포일에 정반대의 힘인 항력이 있다.   일정한 비행 방향과 일정한 고도의 직선 수평(traight-and-level), 비 가속 전진 비행(unaccelerated forward flight)에서, 양력은 중력과 같고 추력은 항력과 같다. 만약 .. 더보기
헬리콥터의 정지 비행(Hovering Flight) 공중 정지비행 시 헬리콥터는 보통 지면 위에 선택된 지점 위에서 정위치를 유지한다. 하늘에 멈춰 떠 있기 위해서는 헬리콥터의 회전 날개 장치에 의해 발생한 양력, 추력은 수직 위쪽으로 작용하고, 수직 아래쪽으로 작용하는 중력, 항력과는 같아야 한다. 공중 정지하는 동안 주 회전날개 추력은 공중 정지 고도를 유지하기 위해 변화될 수 있다. 이것은 콜렉티브 피치(collective pitch)를 움직여서 회전날개 블레이드의 입사각을 변경하는 방법으로 적용할 수 있다. 받음각을 변경하는 것은 회전날개의 항력을 변경하고 엔진에 의한 동력은 일정한 회전날개 속도를 유지하도록 변경해야 한다.  지탱해야 하는 무게는 헬리콥터와 탑승자의 전체 무게이다. 만약 양력이 실제의 중력보다 더 크다면 헬리콥터의 상승력은 고도를.. 더보기
헬리콥터의 하중(Forces Acting on the Helicopter) 헬리콥터와 고정익 항공기의 차이점 중 하나는 양력의 주공급원이다. 고정익 항공기는 고정 날개 표면에서 양력이 발생하는 반면 헬리콥터는 회전 날개의 에어포일에서 양력이 발생한다.  무풍상황(no-wind condition)에서 공중 정지비행(hovering)을 하는 동안 끝단부 통과면(tip-path plane)은 수평 위치, 즉 지지 면에 평행하다. 양력과 추력은 일직선 위로 작용하고, 중력과 항력은 일직선 아래로 작용한다. 양력과 추력의 합은 공중 정지비행하는 헬리콥터에 대한 무게와 항력의 합과 같아야 한다.  무풍상황에서 수직 비행할 때 양력과 추력은 수직으로 그리고 위로 작용한다. 무게와 항력은 수직으로 그리고 아래로 작용한다. 중력과 항력이 동일할 때 헬리콥터는 공중에서 정지비행을 하는데 만약 양.. 더보기
회전익 항공기 1. 회전익 항공기 형상(Configurations of Rotary-wing Aircraft) 1) 오토자이로(Autogyro) 오토자이로(Autogyro)는 회전날개를 통해 위쪽으로 공기를 통과시키며 돌아가는 자유 회전 수평 회전날개(free-spinning horizontal rotor)를 가지고 있는 항공기이다. 공기 이동은 끄는 형이거나 미는 형으로 엔진 및 프로펠러 설계의 결과로써 항공기의 전진 운동에서 발생한다. 2) 단일 회전날개 헬리콥터(Single Rotor Helicopter) 단일 수평의 주 회전날개(single horizontal main rotor)를 가지고 있는 항공기를 단일 회전날개 헬리콥터(single-rotor helicopter)라고 한다. 미익부에 수직으로 설치된 2차.. 더보기