2020. 12. 27. 05:17ㆍ항공
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항공기 착륙장치의 정의 및 종류, 특징
안녕하세요 다시맘N파입니다.
열두 번째 시간으로 항공기 착륙장치의 정의 및 종류에 대해서 알아볼게요
벌써 열두 번째의 시간이에요. 우리가 만난 게 벌써 12일이나 된 거네요 ^^
항공기 착륙장치를 알게 된다면 기체의 하중과도 연관성이 있기 때문에 도움이 많이 되실 겁니다.
1. 항공기 착륙장치의 정의
항공기의 착륙장치 계통(Landing Gear System)은 항공기의 이륙, 착륙, 지상 활주 및 정지 상태에서 항공기 무게를 지탱하고, 진동을 흡수하며, 특히 착륙 시에는 항공기의 수직운동 속도 성분에 해당하는 운동에너지를 흡수해야 하므로 매우 큰 충격을 받게 돼요
따라서 착륙장치는 적당한 구조와 강도를 갖도록 설계가 되어야 한다고 합니다.
또한 지상 활주 중에 방향 전환 기능과 제동력을 당연히 가져야 하지요
대형 항공기의 착륙장치는 200톤이 넘는 무게를 지탱하며, 시속 200km 이상으로 착륙하는 충격 하중을 흡수하는데요
착륙장치 지지대, 제동장치, 조향장치 및 착륙장치 계통을 제어하는 컴퓨터로 구성이 돼요
착륙장치 지지대는 비행 중에 사용되는 것이 아니므로 외부 노출 시 유해 항력만을 유발시키죠
따라서 착륙장치 지지대는 항공기의 크기와 종류에 따라 저속 소형기에는 공기 저항을 무시하고 무게 절감 효과를 고려하여 고정식 착륙장치가 사용되게 되는 겁니다.
반면 고속 대형기에는 구조가 복잡하지만 비행성능을 고려하여 동체나 날개 안에 접어 올릴 수 있는 접개들이식(Retractable Type) 착륙장치가 사용돼요
제동장치는 작용하는 방법에 따라 다양한 종류가 있으니 바퀴와 타이어 및 브레이크로 구성이 되죠
조향장치는 지상에서 항공기의 진행방향을 조종할 수 있도록 하는데요 착륙장치를 제어하는 컴퓨터 및 경고 장치는 착륙장치 계통의 기계적인 움직임을 감지하여 착륙장치의 상태와 경고를 조종석에 알려주는 역할을 해요
일반적으로 착륙장치는 유압 작동기와 유압 밸브에 의하여 순차적으로 작동하게 되는데 착륙장치 계통을 이해하기 위해서는 유압 장치들의 작동 원리를 꼭 이해하셔야 합니다.
2. 착륙장치의 종류 및 특징
착륙장치를 사용 목적에 따라 분류할 때, 육상용은 타이어(Tire)가 장착된 바퀴 형(Wheel Type), 눈 위에 서는 스키 형(Ski Type), 수상용으로는 플로트 형(Float Type)이 주로 사용되죠. 특히 육상용 착륙장치는 바퀴 배열 방식, 착륙장치 장착 방식 및 충격 흡수방식에 따라 아래와 같이 분류돼요
1) 바퀴(Wheel)의 배열
착륙장치는 바퀴의 수에 따라 단일 형식(Single Type), 이중 형식(Dual Type) 및 트럭(Truck Type)으로 분류하며, 트럭 형식은 바퀴의 수가 4개 이상의 경우를 말하며 보기 형식이라고도 하죠
일반적으로 항공기의 착륙장치는 항공기의 무게를 지지하는 주 바퀴의 위치에 따라 분류가 돼요
(1) 뒤 바퀴식 착륙장치(Tail Wheel - Type Landing gear)
초창기 항공기의 일반적인 착륙장치로서 주 바퀴가 항공기 무게중심 전방에 위치하고 동체 후방 꼬리 부분에 장착된 꼬리 바퀴에 의해 방향 전환을 하는 형식인데요.
주 바퀴가 전방에 위치하므로 활주로 노면 상태의 영향을 덜 받게 되지만 지상 전복 사고가 자주 발생한다는 단점이 있어요
그림 1-2에서 보듯이 뒤 바퀴식 착륙장치는 항공기 무게를 지지하는 주 바퀴가 앞쪽에 장착되어 있지요
방향을 조종할 수 있는 바퀴를 후방에 부착하는데요 뒤 바퀴식 착륙장치는 재래식 착륙장치라고도 부르며 왕복엔진의 프로펠러 회전력을 지지하기 위하여 소형 항공기에 사용하고 있어요
뒤 바퀴식 착륙장치는 다음과 같은 장점이 있어 초기부터 많이 사용했던 건데요
가. 뒤 바퀴가 작아 앞바퀴식 착륙장치보다 유해항력이 작고 같은 동력에서 보다 빠른 속도로 비행할 수 있다
나. 앞 바퀴식 보다 뒤 바퀴의 구조가 간단하여 유지비가 작게 든다
다. 지상에서 수동 조작이 쉽고, 좁은 장소에서의 취급이 쉽다
라. 지상으로부터 프로펠러의 유격을 높게 할 수 있어 이물질에 의한 프로펠러의 손상이 작고 거친 활주로에서 운영할 수 있다
그러나 뒤 바퀴식 착륙장치는 다음과 같은 단점이 있기 때문에 앞바퀴식 착륙장치가 발전하는 계기가 되었다고 하네요
가. 주 착륙장치가 전방에 위치하므로 활주로 노면 상태의 영향을 덜 받으나 장애물에 걸리거나 과도한 브레이크를 사용하면 쉽게 지상 전복 사고가 자주 발생한다
나. 지상에서 방향 전환 조작이 어렵고, 앞바퀴를 중심으로 쉽게 돌아가려는 경향이 있다
다. 앞바퀴식 착륙장치에 비해 지상에서의 시야가 상대적으로 나쁘고 조종 교육에 많은 시간이 필요하다
(2) 앞 바퀴식 착륙장치(Tricycle-Type Landing Gear)
앞 바퀴식 착륙장치는 항공기의 무게중심 가까이 장착하는 주 바퀴와 항공기 동체의 전방에 위치하는 보조 바퀴로 구성이 돼요
전방 착륙장치는 항공기 동체의 전방 하부에 부착되어 있고 항공기의 10% 미만의 하중만 받으며 지상 활주시에 항공기의 방향을 조종하는 조향장치가 부착되어 있지요
주 착륙장치는 기체 무게중심 후방의 좌우에 장착되어 있고 전체의 90% 이상의 하중을 지지하며 제동장치가 장착되어 있어요
엔진의 성능 상향에 따라 프로펠러의 고속 회전이 가능해지면서 프로펠러의 길이가 짧아져 전방에 전방 바퀴, 후방에 ㅎ주 바퀴가 배열된 앞바퀴식 착륙장치가 착륙장치의 배치 형태로 일반화되어 오늘날 사용되고 있는 겁니다.
동체의 길이가 긴 항공기는 이륙, 착륙 시 꼬리 부분이 지면에 닿아 파손되는 것을 방지하기 위하여 충격 흡수 장치인 테일 스키드를 꼬리 부분에 장착을 하는데요 대부분의 항공기는 앞바퀴 형식의 삼각형 배열을 하고 있어요
장점은 알아볼게요
가. 지상에서 항공기 동체가 수평을 유지할 수 있어 항공기 내에서 승객들의 이동이 용이하다
나. 안정성이 뛰어나 지상 전복을 방지하고 고속 상태에서 항공기의 급제동이 가능하다
다. 조종사는 이륙, 착륙 시 상대적으로 넓은 시야각을 갖게 된다
라. 삼각형 배열의 착륙장치는 항공기 진행 시, 무게중심의 위치를 앞쪽으로 옮기려는 경향성이 있으며 직진 성능이 좋고 안정적인 지상 활주를 할 수 있다.
그러나 앞바퀴식 착륙장치는 뒤 바퀴식보다 구조가 복잡하고 유지비가 증가해서 지면과 프로펠러의 높이가 뒤 바퀴식 보다 낮아 거친 활주로에서 운영하기 어려운 단점이 있어요.. 단점이 좀 크네요
(3) 직렬식 착륙장치(Tandem Type Landing Gear)
바퀴를 앞뒤로 배열하는 직렬식 착륙장치는 대형항공기에서 무게 하중을 분산하기 위해 사용이 되는데요 주 바퀴가 앞뒤로 일렬로 배열이 되요
직렬식 착륙장치는 주로 보기형 착륙장치이며, 무거운 대형 항공기는 착륙장치 스트러트에 4개 또는 4개 이상의 바퀴를 사용하죠
그림 1-4에서 보는 바와 같이 2개 이상의 바퀴가 착륙장치 스트러트에 장착되었을 때 장착하는 장치를 보기(Bogie)라고 해요
항공기 착륙장치의 정의 및 종류,특징에 대해서 알아봤는데요
뒤 바퀴식 착륙장치, 앞 바퀴식 착륙장치, 직렬식 착륙장치 이제 3가지의 장점 단점을 다 아시겠죠
그림을 넣어놨으니까 그림을 보면서 본문을 읽어보시면 이 3가지의 착륙장치별로 장점과 단점을 이해하시는데 도움이 많이 될겁니다.
그럼 다음시간에 뵐게요
