본문내용
1. 항공 착륙장치 조사
1.1. 착륙장치의 분류
1.1.1. 완충시의 바퀴의 움직임에 따른 분류
완충시의 바퀴의 움직임에 따른 착륙장치의 분류는 크게 캔틸레버 형식(Canti-lever type)과 관절 구조 형식(Articulated type)으로 나눌 수 있다.
캔틸레버 형식은 완충 장치 자신이 캔틸레버 구조 본체를 형성하는 것으로, 가장 일반적인 형식이다. 바퀴는 완충 지주의 축방향으로 왕복 운동을 한다.
관절 구조 형식은 완충 하중에 의해 바퀴가 후방으로 스윙(swing)되는 형식과, 옆방향으로 스윙되는 형식이 있다. 이 방식은 바퀴가 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향으로도 움직일 수 있어 착륙 시 충격 흡수에 효과적이다.
따라서 캔틸레버 형식은 축방향으로만 움직이지만 관절 구조 형식은 수직 및 수평 방향으로 움직일 수 있어 보다 안정적인 착륙이 가능하다고 할 수 있다.
1.1.2. 이륙, 착륙 형식에 의한 분류
착륙장치를 접는 방향으로서 앞쪽, 뒷쪽, 안쪽 방향 및 윗쪽 방향이 있다. 착륙 장치를 접어들이는 공간의 크기에 따라, 이륙 작동중에 바퀴의 선회나 완충 장치의 축을 부가하는 형식도 채용된다. 착륙 장치가 앞쪽 방향으로 접히는 형식에서는 유압 작동 계통의 고장시, 착륙 장치를 긴급히 내려야 할 경우 공기력이 유효하게 이용될 수 있어, 소위 자유 낙하에 의해 유리하다. 수직 방향으로 올리는 형식은 보통 나사(Ball screw) 등을 사용하여 끌어 올린다.
1.1.3. 바퀴수에 의한 분류
항공기의 착륙장치에는 바퀴수에 따라 단일 바퀴(Single), 이중식 바퀴(Twin, 또는 Tandem), 보기식 바퀴(Twin Tandem) 등 다양한 종류가 있다.
먼저 단일 바퀴는 가장 기본적인 형태로, 한 개의 바퀴로 구성된다. 대부분의 경량 항공기들이 이와 같은 단일 바퀴 착륙장치를 사용한다. 단일 바퀴는 구조가 단순하고 중량이 가볍다는 장점이 있지만, 착륙 시 불안정성과 노면추종성이 떨어진다는 단점이 있다.
다음으로 이중식 바퀴(Twin, 또는 Tandem)는 한 개의 주 착륙장치에 두 개의 바퀴가 장착된 형태이다. 이는 단일 바퀴에 비해 노면추종성과 안정성이 높으며, 접지면적 또한 증대되어 제동 성능이 향상된다. 하지만 구조가 복잡하고 중량이 증가한다는 단점이 있다. 중형 및 대형 항공기에서 주로 사용된다.
마지막으로 보기식 바퀴(Twin Tandem)는 한 개의 주 착륙장치에 네 개의 바퀴가 장착된 형태이다. 이는 노면추종성과 안정성이 매우 높고, 대형 항공기의 무게를 지지할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 구조가 매우 복잡하고 중량이 크다는 단점이 있다. 따라서 주로 대형 운송기와 전략 폭격기 등에 사용된다.
항공기의 중량이 증가함에 따라 바퀴의 수도 늘어나는데, 이는 착륙 시 발생하는 하중을 분산시켜 안정성과 제동력을 높이기 위함이다. 이처럼 바퀴수에 따라 착륙장치의 특성이 달라지므로, 항공기의 용도와 규모에 맞는 최적의 바퀴 구성이 필요하다.
1.2. 착륙장치의 구성품
1.2.1. 트러니언
트러니언은 착륙장치를 동체 구조재에 연결시키는 부분으로, 양끝은 베어링에 의해 지지되며 이를 회전축으로 하여 착륙장치가 펼쳐지거나 접어 들여진다. 트러니언은 착륙장치의 동체 고정을 위해 중요한 역할을 한다. 착륙장치의 운동은 트러니언을 중심으로 이루어지며, 이를 통해 착륙장치가 펼쳐지거나 접혀지는 동작이 가능해진다. 트러니언은 양끝의 베어링을 통해 착륙장치의 회전을 부드럽고 안정적으로 이루어지게 한다. 또한 착륙 충격 등 외부 힘으로부터 착륙장치를 보호하는 역할도 수행한다.
1.2.2. 토션 링크
토션 링크(Torsion link, Scissor link)는 2개의 A자 모양으로 윗 부분은 완충 버팀대에, 아래 부분은 오레오 피스톤과 축으로 연결되어, 피스톤이 과도하게 빠지지 못하게 하고, 스트러트의 축을 중심으로 안쪽 실린더가 회전하지 못하게 하는 장치이다.""
토션 링크는 착륙장치의 구성품 중 하나로, 착륙 장치의 움직임을 제한하고 안정성을 높이는 역할을 한다. 2개의 A자 모양으로 된 토션 링크는 윗부분이 완충 버팀대에 연결되어 있고, 아래 부분은 오레오 피스톤과 축으로 연결되어 있다. 이를 통해 피스톤이 과도하게 빠지는 것을 방지하고, 스트러트의 축을 중심으로 안쪽 실린더가 회전하지 않도록 한다. 즉, 토션 링크는 착륙장치의 움직임을 제한하고 안정적인 작동을 보장하는 중요한 구성요소라고 할 수 있다.""
1.2.3. 트럭
트럭은 착륙 장치에서 이·착륙 할 때 항공기의 자세에 따라 힌지를 중심으로 앞과 뒤로 요동하는 부품이다. 트럭에는 여러 가지 바퀴를 장착할 수 있도록 축(바퀴,차)이 설치되어 있다. 항공기의 착륙 장치는 이륙과 착륙 시 많은 힘을 받기 때문에 강도와 내구성이 매우 중요한 부품이다. 트럭은 이러한 요구사항을 충족시키기 위해 특수 재질로 제작되며, 항공기의 자세 변화에 따라 유연하게 움직일 수 있도록 설계되어 있다. 이를 통해 착륙 시 발생하는 충격을 효과적으로 흡수하고 항공기를 안정적으로 지지할 수 있다.
1.2.4. 센터링 실린더
센터링 실린더(Centering Cylinder)는 완충 스트러트가 항상 트럭에 대하여 수직이 되도록 하는 장치이다. 착륙 장치의 완충 스트러트는 착륙 시 수직 방향의 충격을 흡수하는 역할을 하는데, 이때 완충 스트러트가 수직을 유지하는 것이 중요하다. 이를 위해 센터링 실린더가 설치된다.
센터링 실린더는 완충 스트러트의 상부와 트럭의 연결부에 장착되어 있다. 완충 스트러트가 회전하여 수직을 벗어나려 할 때 센터링 실린더가 이를 방지하고 수직 상태를 유지하도록 한다. 즉, 센터링 실린더는 완충 스트러트의 회전을 억제하여 항상 수직을 유지하게 함으로써 착륙 시 충격을 효과적으로 흡수할 수 있도록 한다.
센터링 실린더는 대부분 유압식으로 구성되어 있다. 실린더 내부에 작동유가 차있으며, 이 작동유의 압력과 흐름을 통해 완충 스트러트의 수직 유지를 돕는다. 또한 센터링 실린더에는 스프링이 내장되어 있어 스트러트의 상하 움직임을 흡수하기도 한다.
이처럼 센터링 실린더는 착륙 장치의 안정성과 내구성 향상에 중요한 역할을 한다. 착륙 시 완충 스트러트가 수직을 벗어나지 않도록 유지함으로써 항공기의 착륙을 안전하게 지원하는 핵심 부품이라고 할 수 있다.
1.2.5. 스너버
스너버는 센터링 실린더가 급격하게 작동되는 것을 방지하고 지상 활주 시 진동을 감쇄시키기 위한 장치이다. 센터링 실린더가 급격히 작동되면 항공기의 안정성에 문제가 발생할 수 있으므로, 스너버는 이를 방지하고 완충역할을 하는 중요한 구성품이다.
스너버는 완충 스트러트가 항상 트럭에 대하여 수직이 되도록 하는 센터링 실린더의 작동을 조절하여 과도한 움직임을 막는다. 지상에서의 활주 시 노면의 불균일성으로 인해 발생하는 진동을 흡수하여 항공기의 안정성을 높여준다.
스너버는 센터링 실린더에 연결되어 있으며, 실린더 내부의 유압유 흐름을 제어하여 감쇄작용을 한다. 이를 통해 센터링 실린더의 급작스러운 움직임을 방지하고 점진적인 이동을 유도함으로써 항공기 동체의 안정성을 확보할 수 있다.
스너버의 주요 역할은 다음과 같다. 첫째, 완충 스트러트가 트럭에 대해 수직을 유지하도록 센터링 실린더의 움직임을 제어한다. 둘째, 지상 활주 시 노면의 돌출물이나 요철에 의한 진동을 흡수하여 항공기의 안정성을 높인다. 셋째, 착륙 시 충격 흡수 능력을 향상시켜 항공기 구조물의 피로 누적을 방지한다.
따라서 스너버는 착륙장치의 주요 구성품 중 하나로, 항공기의 안전한 운용과 내구성 향상에 핵심적인 역할을 담당하고 있다고 할 수 있다.
1.2.6. 아퀼라이저 로드
아퀼라이저 로드(Equalizer rod)는 착륙 장치의 구성품 중 하나로, 2개 또는 4개로 구성되며 바퀴가 전진함에 따라 항공기의 무게가 앞 바퀴에 많이 걸리는 것을 뒷 바퀴로 옮겨 앞뒤 바퀴가 같은 무게를 받도록 하는 역할을 한다.
항공기의 착륙 과정에서 바퀴가 전진하면 항공기의 무게 중심이 앞쪽으로 이동하게 된다. 이로 인해 앞 바퀴에 가해지는 하중이 증가하고 뒷 바퀴의 하중은 감소하게 된다. 아퀼라이저 로드는 이러한 무게 배분의 불균형을 해소하기 위해 설치되는 것이다.
아퀼라이저 로드는 바퀴에 연결되어 있으며, 바퀴가 전진할수록 앞쪽 바퀴에 가해지는 하중을 뒷쪽 바퀴로 전달하는 역할을 한다....
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