항공기 제동장치의 브레이크 종류와 구조

항공기 제동장치의 브레이크 종류와 구조

2020. 12. 31. 08:28ㆍ항공

항공기 제동장치의 브레이크 종류와 구조

안녕하세요 다시맘N파입니다.

열여섯 번째 시간으로 제동장치의 브레이크 종류와 구조에 대해서 알아볼거에요

열다섯 번째 시간으로 제동장치의 주요 구성품과 작동원리에 대해서 알아봤는데요

역시나 제가 글을 잘써서 인지 쉬웠죠 ~~ ㅎㅎ

오늘도 쉽게 써보도록 노력하겠습니다!!!!!

1.브레이크의 종류와 구조

브레이크의 종류는 구조 형식에 따라 드럼식(Drum Brake 또는 Shoe Brake라고도 함), 팽창 튜브식(Expander Tube Type)과 디스크식(Disk Type)으로 나뉘며, 디스크식은 싱글 디스크(Single-Disk), 듀얼 디스크(Dual-Disk), 멀티 디스크(Multi-Disk) 또는 세그먼트 로터(Segmented Rotor)로 세분화 하게 되죠

소형 항공기는 싱글 디스크, 듀얼 디스크식이 쓰이고, 멀티 디스크식은 주로 중형 항공기에 그리고 세그먼트 로터(Segmented Rotor)와 팽창 튜브(Expander Tube Type)식은 대형 항공기에 주로 쓰이게 되요

소형항공기, 중형항공기, 대형항공기에 무엇이 사용되는지를 다시한번 상기하세요

1) 드럼 브레이크

드럼 브레이크는 슈 브레이크라고도 하며 휠의 안쪽에 드럼을 장착하고 슈나 패드를 드럼 쪽으로 팽창시켜 제동력을 얻는데요

슈나 패드를 팽창시키는 방법에 따라 기계식과 유압식으로 구분이 되요

드럼 브레이크는 속도가 빠른 대형 항공기에는 적당하지 않으며 일부 소형 항공기에 사용해요

2) 팽창 튜브 브레이크

팽창 튜브 브레이크(Expander Tube Type)는 무게가 가볍고 간단한 구조로 되어 있으며, 대형 항공기에 많이 사용되죠

그림 1-2와 같이 팽창 튜브 안으로 유압이 작용하면 팽창 튜브가 팽창을 하게 되는데요

팽창 튜브는 둘레에 있는 브레이크 라이닝이 브레이크 드럼을 마찰하도록 밀어 바퀴를 제동하는데요

브레이크를 작동하지 않는 상태에서는 브레이크 라이닝의 귀환 스프링에 의하여 튜브가 브레이크 드럼과 접촉하지 않도록 해요

(3) 디스크 식 브레이크

디스크 식 브레이크는 바퀴와 함께 회전하는 로터와 바퀴 축에 고정 된 스테어터로 구성이 되요

브레이크 스테이터는 패드라고도 하며 로터를 양쪽에서 압착하여 바퀴의 회전을 정지시키는데요

일반적으로 브레이크는 매우 높은 에너지를 흡수하여야 하므로 강철 재질이나 탄소 재질로 만들어요

대형 항공기의 브레이크는 에너지 흡수율이 높고 무게가 가벼운 탄소 재질을 많이 사용해요

디스크 식 브레이크는 싱글 디스크 브레이크, 듀얼 디스크 브레이크, 멀티 디스크 브레이크, 세그먼터 로터 브레이크로 구분되나, 기본적인 작동과 역할은 비슷해요

세그먼트 로터 브레이크는 멀티 디스크 브레이크와 같은 구조이나 로터 디스크의 재질과 모양에서 차이가 있어요

세크먼트 로터 브레이크의 로터 디스크는 일반적으로 강철 재질이며 여러 개의 조각으로 나누어 연결한 모양을 하고 있어요

그림 1-4, 1-5는 싱글 디스크와 멀티 디스크의 브레이크 구성을 보여주는데요. 멀티 디스크 브레이크는 로터 디스크와 스테이터 디스크를 여러 겹으로 묶어서 브레이크의 에너지 흡수율을 높인 것으로 대부분이 탄소 재질로 되어 있어요

일반적으로 대형 항공기의 제동자치는 멀티 디스크 형식을 사용하니 잊지 마세요

2. 휠과 타이어

1) 휠(바퀴)

휠은 타이어를 지지해 주는 구조물로서, 브레이크와 함께 휠 축에 장착하는데요

휠은 일반적으로 양쪽으로 분리할 수 있는 스플릿(Split) 형을 사용하며, 타이 볼트(Tie Bolt)와 너트로 체결되요

휠의 재질은 보통 알루미늄 또는 마그네슘 합금이며 표면에 부식 방지 처리를 하죠

휠은 보통 3~4개의 퓨즈 플러그(Fuse Pplug)가 장착되어 있으며, 퓨즈의 내부 코어는 용융점이 낮은 가용성 재질러 되어 있죠

브레이크를 무리하게 사용하여 타어이 내의 온도 및 압력이 과도하게 상승하면 퓨즈 플러그가 녹아 공기 압력을 외부로 방출하여 타이어가 터지는 것을 방지하는데요

퓨즈 플러그는 써멀 릴리프 플러그(Thermal Relief Plug)라고도 해요

그림 1-8은 현대 항공기에서 사용되는 두 개의 스플릿 힐 구조를 보여줘요

2) 타이어

항공기 타이어는 튜브 형식과 튜브리스 형식이 있으며, 대부분이 튜브리스 형식이며 착륙이나 이륙시의 충격을 흡수하기 위해 에어 쿠션(Air Cushion)을 가지고 있어요

타이어는 지상에서 항공기의 하중을 지지하고 착륙시 제동 및 정지를 위해 필요한 지면과의 마찰 작용을 해요

항공기 타이어는 구조 및 제작방식에 따라 바이어스 형식과 레이디얼 형식의 두 종류가 있으며, 바이어스 형식은 전통적인 구조 방식으로서 45도 방향의 사선 방향 줄이 서로 대각선을 이루도록 겹겹이 여러 층으로 몸체를 구성하는 것으로 무게가 무겁고 사이드 월이 두꺼워 충격 흡수성이 약하며 운용 수명이 짧어요

현대 항공기는 대부분이 신축성이 뛰어난 레이디얼 식을 사용하고 있으며, 그림 1-7은 레이디얼 타이어의 구조를 나타낸 것이에요

타이어는 활주로상의 이물질에 의해 쉽게 손상되거나 마모될 수 있으니까 항상 주의 깊게 상태를 확인하여야 해요.

이건 중요합니다. 아시겠죠

일반적으로 항공기 타이어는 자동차 타이어 압력의 3~5배 정도의 압력으로 유지하며, 타이어 내부에 공기보다 안정적인 질소 가스를 주입해요

항공기 타이어는 항공기별로 정비 교범에 정해진 압력을 유지하여야 하며, 외부의 손상이 없어야 해요

항공기 타이어는 트레드(Tread), 사이드 월(Side Wall), 코어 보디(Core Body), 와이어 비드(Wire Bead) 등으로 구성되요