KR101188402B1 - 하네스의 내구성 시험장치 - Google Patents

하네스의 내구성 시험장치 Download PDF

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Abstract

본 발명이 해결하려는 과제는 비회전방식으로 원심력과 상응하는 하중을 하네스에 인가하기 위한 하네스의 내구성 시험장치를 제공하는 것이다. 본 발명 하네스의 내구성 시험장치는 로터 블레이드에 결합된 하네스에 원심력과 상응하는 하중을 가하는 하중인가부와; 상기 로터 블레이드가 결합된 비틀림조절판의 일면에 결합되어 비틀림조절판을 상하로 동작하게 하는 직선운동부와; 상기 로터 블레이드를 일정한 경사각으로 비틀기 위한 비틀림조절부로 구성된다. 본 발명에 의하면, 비회전수단을 이용하여 원심력에 상응하는 하중을 하네스에 인가할 수 있으므로, 하네스의 내구성을 측정하는 장치를 용이하게 구현할 수 있다. 또한, 실제 항공기 로터 블레이드의 고속회전력에 의한 원심력을 비회전수단을 이용하여 동일하게 구현할 수 있으므로 하네스의 내구성을 정확하게 측정할 수 있다. 아울러, 회전부 없이도 하네스 내구성 측정장치를 구현할 수 있으므로, 상기 측정장치가 고속회전에 의한 손상을 받을 염려가 없어 유지관리가 용이한 장점이 있다.

Description

하네스의 내구성 시험장치 { DURABILITY TEST APPARATUS OF HARNESS }
본 발명은 로터 블레이드에 사용되는 제빙 하네스의 내구성을 시험하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비회전방식으로 원심력에 상응하는 하중을 하네스에 인가하여, 로터 블레이드의 움직임에 따른 하네스의 내구성을 측정할 수 있는 하네스의 내구성 시험장치에 관한 것이다.
하네스란 로터 블레이드의 결빙 방지 및 제빙하기 위해 열을 발생시키는 히팅매트에 전원을 공급하는 케이블이며, 상기 하네스를 로터 블레이드에 장착하기 전 실제 비행시에 외부환경에 얼마나 견딜 수 있는지 내구성을 검사하고, 상기 검사된 내구성을 기반으로 하여 안전성을 향상시킬 수 있다. 또한, 검사된 내구성을 기반으로 수리 및 정비에 포함되는 시간 및 경비를 절감할 수 있다.
종래 상기 내구성을 검사하기 위해 회전수단을 이용하여 항공기와 동일한 조건을 구현하여 측정하고 있으나, 이러한 측정장치는 고속회전부를 사용함으로서 많은 문제점이 발생한다.
이하. 종래 하네스의 내구성을 측정하기 위한 장치와 상기 장치의 문제점에 대해 상세히 살펴본다.
도 10은 종래 측정장치(100)를 도시한 단면도이다. 측정장치(100)의 개략적인 구성은 로터 블레이드(50)를 회전시키기 위한 회전수단(110), 로터 블레이드(50)를 상하로 동작하기 위한 직선운동수단(130), 로터 블레이드(50)를 일정한 각도로 비틀기 위한 비틀림조절수단(120)로 구성된다.
로터 블레이드(50)는 회전축(112)에 결합되어 회전축(112)에 의해 회전하도록 구성되며, 하네스(60)의 일단은 로터 블레이드(50)에 결합되고 타단은 회전축(112)에 결합되어 로터 블레이드(50)와 회전축(112)에 의해 회전하도록 구성된다.
상기 회전수단(110)는 회전력을 발생시키는 제 1구동부(111)와 상기 제 1구동부(111)에 의해 발생하는 회전력을 전달하는 회전축(112)으로 구성된다. 회전축(112)에 의해 하네스(60)가 회전을 하게 되므로, 회전력에 상응하는 원심력이 하네스(60)에 발생한다.
상기 직선운동수단(130)은 로터 블레이드(50)를 상하로 구동하게 하기 위해 회전력을 발생시기는 제 2구동부(131)와 회전운동을 직선운동으로 변경하기 위한 제 1연결장치(132)로 구성된다. 즉, 제 1연결장치(132)의 일단은 제 2구동부(131)와 연결되고 타단은 로터 블레이드(50)와 연결되어, 제 2구동부(131)의 회전에 의해 제 1연결장치(132)가 상승하는 경우 로터 블레이드(50)도 상승하며, 제 2구동부(131)의 회전에 의해 제 1연결장치(132)가 하강하는 경우 로터 블레이드(50)도 하강한다. 상기 직선운동수단(130)에 의해 하네스(60)가 변형되고, 회전수단(110)에 의해 변형된 하네스(60)에 원심력이 발생한다.
상기 비틀림조절수단(120)은 로터 블레이드(50)를 일정한 각도로 비틀기 위해 회전력을 발생시키는 제 3구동부(121)와 상기 회전에 의해 로터 블레이드(50)를 일정한 각도로 비틀기 위한 제 2연결장치(122)로 구성된다. 즉, 제 2연결장치(122)의 일단은 제 3구동부(121)와 열결되고 타단은 로터 블레이드(50)와 연결되어, 제 3구동부(121)의 회전에 의해 제 2연결장치(122)가 로터 블레이드(50)를 일정한 각도로 비틀게 된다. 직선운동수단(130)과 비틀림조절수단(120)에 의해 로터 블레이드(50)에 연결된 하네스(60)가 변형되고, 회전수단(110)에 의해 변형된 하네스(60)에 원심력이 가해진다.
상술한 측정장치(100)를 이용하면 하네스의 내구성을 측정할 수 있으나, 상기 측정장치(100)로 고속 회전운동과 직선운동, 일정한 각도의 비틀림운동을 모두 구현하는 것은 기술적으로 어려운 문제점이 있다. 또한, 실제 항공기의 로터 블레이드(50)는 고속으로 회전하므로, 진동 및 밸런싱의 문제로 실제 로터 블레이드(50) 회전과 동일하게 측정장치(100)에서 구현하기 어려워 하네스(60)의 내구성을 정확하게 측정할 수 없는 문제점이 있다.
아울러, 로터 불레이드(50)의 고속회전으로 인해 측정장치(100)가 손상을 받아 고장이 발생하기 쉬우며, 이러한 고장으로 인해 측정장치(100)의 유지관리가 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로,
본 발명이 해결하려는 과제는 비회전방식으로 원심력과 상응하는 하중을 하네스에 인가하기 위한 하네스의 내구성 시험장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제는 하네스의 복수의 위치에 원심력과 상응하는 하중을 가하기 위한 하네스의 내구성 시험장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제는 항공기에 하네스를 장착하기 전 하네스의 내구성 시험을 통하여 상기 하네스의 손상을 방지하기 위한 하네스의 내구성 시험장치를 제공하는 것이다.
하네스의 내구성 시험장치는 로터 블레이드에 결합된 하네스에 원심력과 상응하는 하중을 가하는 하중인가부와; 상기 로터 블레이드가 결합된 비틀림조절판의 일면에 결합되어 비틀림조절판을 상하로 동작하게 하는 직선운동부와; 상기 로터 블레이드를 일정한 경사각으로 비틀기 위한 비틀림조절부로 구성된다.
하네스의 내구성 시험장치는 하중인가부, 직선운동부, 비틀림조절부를 제어하는 제어부를 더 포함하여 구성된다.
하네스의 내구성 시험장치는 하중인가부, 직선운동부, 비틀림조절부의 동작상태를 표시하기 위한 디스플레이부를 더 포함하여 구성된다.
상기 하중인가부는, 하네스 결합되어 원심력에 상응하는 하중을 가하기 위한 결합부와; 일단은 상기 결합부와 연결되고 타단은 하중인가수단에 연결되어 하중을 전달하는 연결선과; 상기 연결선에 연결되어 하네스에 하중을 발생시키는 하중인가수단으로 구성된다.
상기 결합부는 유연한 재질로 구성되어 하네스의 손상을 방지하는 것을 특징으로 한다.
상기 결합부는, 하네스와 결합되는 부분의 면적이 넓게 형성되도록 구성하여, 하네스에 인가되는 하중을 분산시킴으로서 하네스의 손상을 방지하는 것을 특징으로 한다.
상기 하중인가부는 복수개로 구성되어 하네스의 복수의 위치에서 하중을 인가하기 위한 것을 특징으로 한다.
상기 직선운동부는, 비틀림조절판의 일면에 결합되어 상기 비틀림조절판을 상하로 구동하게 하는 구동축과; 상기 구동축의 일단에 결합되어 회전운동을 직선운동으로 변경하는 편심판과; 상기 편심판에 결합되어 회전력을 발생시키는 구동부로 구성된다.
상기 구동축과 비틀림조절판은 회동가능하게 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 비틀림조절판은 제 1비틀림조절수단과 제 2비틀림조절수단에 의해 경사각이 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 비회전수단을 이용하여 원심력에 상응하는 하중을 하네스에 인가할 수 있으므로, 하네스의 내구성을 측정하는 장치를 용이하게 구현할 수 있다. 또한, 실제 항공기 로터 블레이드의 고속회전력에 의한 원심력을 비회전수단을 이용하여 동일하게 구현할 수 있으므로 하네스의 내구성을 정확하게 측정할 수 있다. 아울러, 회전수단이 없는 경우에도 하네스 내구성 측정장치를 구현할 수 있으므로, 상기 측정장치가 고속회전에 의한 손상을 받을 염려가 없어 유지관리가 용이한 장점이 있다.
도 1은 본 발명 하네스의 내구성 시험장치의 구성을 도시한 블럭도.
도 2는 본 발명 하네스의 내구성 시험장치의 구성을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명 하중인가부의 구성을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명 직선운동부의 작용상태를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명 비틀림조절부를 도시한 평면도.
도 6은 본 발명 제 1비틀림조절수단의 동작상태를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명 제 2비틀림조절수단의 동작상태를 도시한 단면도.
도 8은 하네스의 원심력을 분석한 도면.
도 9는 하네스의 네점에 집중된 원심력을 도시한 도면.
도 10은 종래 내구성 측정장치를 도시한 단면도.
이하, 본 발명 하네스의 내구성 시험장치의 바람직한 실시예를 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1과 도 2에 의하면, 하네스의 내구성 시험장치(10)는 하네스(60)에 원심력에 상응하는 하중을 가하기 위한 하중인가부(20), 비틀림조절판(41)을 상하로 움직이기 위한 직선운동부(30), 로터 블레이드(50)를 일정한 경사각으로 비틀기 위한 비틀림조절부(40), 장치모듈(11)로 구성된다. 상기 하중인가부(20), 직선운동부(30), 비틀림조절부(40)를 제어하기 위한 제어부(70)와 하네스(60)에 가해지는 힘을 표시하기 위한 디스플레이부(80)를 더 포함하여 구성할 수 있다. 상기 하중인가부(20), 직선운동부(30). 비틀림조절부(40)는 장치모듈(11)에 설치되며, 상기 장치모듈(11)은 하부프레임(12), 상부프레임(14), 측면프레임(15), 제 1고정장치(16), 제 2고정장치(17)로 구성된다.
하부프레임(12)에는 직선운동부(30)가 고정되고, 상기 직선운동부(30)에 의해 발생하는 진동을 흡수한다. 상부프레임(14)에는 하중인가부(20), 비틀림조절부(40), 제 1고정장치(16), 제 2고정장치(17)가 설치되고, 상부프레임(14)의 중심부에는 구동축(33)이 관통되는 홈이 생성되고, 상기 홈을 통해 구동축(33)이 관통되어 비틀림조절판(41)과 결합된다. 또한, 상기 홈에는 제 1고정장치(16)가 구비되어 구동축(33)의 운동방향을 제어한다. 즉, 제 1고정장치(16)는 구동축(33)이 좌우로 운동하는 것을 방지하여, 편심판(32)에 의한 회전력이 상하운동으로 전달될 수 있도록 한다. 측면프레임(15)은 하부프레임(12)과 상부프레임(14)을 고정하여 진동에 의한 하네스의 내구성 시험장치(10)의 손상을 방지한다.
제 2고정장치(17)의 일단은 상부프레임(14)과 결합되며 타단은 하네스(60)와 결합된다. 제 2고정장치(17)는 항공기의 회전 중심축과 같은 역할을 하는 것으로 하네스(60)를 고정하여 원심력의 반대 방향으로 힘을 가지도록 하고, 원심력에 의해 발생하는 하중을 견딜수 있도록 구성된다. 상기 제 2고정장치(17)는 하네스(60)의 형태에 대응하여 상하, 수평으로 이동 가능하도록 상부프레임(14)과 결합되는 것이 바람직하다.
하중인가부(20)는 상부프레임(14)에 결합되어 하네스(60)에 발생되는 원심력의 방향에 대응되게 설치되며, 상기 원심력의 방향에 대응하여 상하, 수평으로 이동 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다. 비틀림조절부(40)는 십자형상을 가지는 비틀림조절판(41), 제 1비틀림조절수단(42), 제 2비틀림조절수단(43)으로 구성된다. 제 1비틀림조절수단(42)의 일면은 상부프레임(14)과 이동가능하도록 결합되고 타면은 비틀림조절판(41)과 결합된다.
제 2비틀림조절수단(43)의 일면은 상부프레임(14)과 결합되고 타면은 비틀림조절판(41)과 결합된다. 비틀림조절판(41)은 상부프레임(14)의 상단에 위치하며, 일단은 회동 가능하도록 제 1비틀림조절수단(42)과 결합되고 타단은 회동 가능하도록 제 2비틀림조절수단(43)과 결합된다. 또한, 비틀림조절판(41)의 일면에 로터 블레이드(50)가 결합되고, 타면은 회동 가능하도록 구동축(33)과 결합된다.
도 2에서는 4개의 하중인가부(20)가 사용된 것을 도시하였다. 하네스(60)에 발생하는 회전력의 방향에 대응하여 하중인가부(20)가 설치되고, 하네스(60)의 형태에 따라 제 2고정장치(17)의 위치를 조절한다. 도 2에서는 4개의 하중인가부(20)를 사용한 것을 도시하였으나, 하중인가부(20)의 개수는 4개에 한정되는 것은 아니다.
이상, 하네스의 내구성 시험장치(10)의 각 구성의 결합관계에 대해 상세히 설명하였다. 이하, 하네스의 내구성 시험장치(10)의 각 구성의 기능에 대해 상세히 설명한다.
하중인가부(20)는 로터 블레이드(50)의 회전력에 상응하는 하중을 발생시키기 위한 장치이다. 즉, 하네스(60)에 회전력에 상응하는 하중을 발생시키기 위한 장치로 비회전장치를 이용함으로써, 고속회전으로 인한 하네스의 내구성 시험장치(10)의 손상을 방지하면서 실제 원심력과 동일한 하중을 발생시킬 수 있는 장점이 있다.
도 3은 하중인가부(20)의 구성을 도시한 단면도로, 하중인가부(20)는 하네스(60)에 결합되는 결합부(21), 일단은 결합부(21)와 연결되고 타단은 하중인가수단(23)과 연결되는 연결선(22), 하중을 발생시키는 하중인가수단(23)으로 구성된다. 결합부(21)는 하네스(60)에 하중을 발생시키는 부분에 결합되고, 결합되는 부분에 손상을 방지하기 위해 유연한 재질로 형성된다.
또한, 결합부(21)와 하네스(60)가 결합되는 부분의 손상을 방지하기 위해, 결합부(21)에 의해 인가되는 하중이 하네스(60)의 한점에 집중되지 않고 결합되는 부분의 주변에 분포되도록 한다. 즉, 하네스(60)와 결합되는 결합부(21)의 면적을 넓게함으로서, 하네스(60)에 인가되는 하중을 분산시켜 결합부분의 손상을 방지할 수 있다. 상기 결합부(21)는 실리콘 패드로 구성되는 것이 바람직하며, 실리콘 패드로 한정되는 것은 아니다.
연결선(22)은 하중인가수단(23)에 의해 발생된 하중을 결합부(21)에 전달하며, 전달효율을 높히기 위해 연결선(22)을 와이어로 구성하는 것이 바람직하다. 하중인가수단(23)은 하중을 발생시킬 수 있는 모든 장치를 사용할 수 있으며, 본 발명에서 사용된 하중인가수단(23)은 도르레(24), 스프링(25), 고정핀(26), 게이지부(27)로 구성된다.
게이지부(27)를 이용하여 발생시키고자 하는 하중을 설정하면, 스프링(25)의 탄성작용에 의해 하중의 크기가 조절되고, 상기 조절된 하중의 크기를 고정하기 위해 고정핀(26)을 이용한다. 도르레(24)는 측면에 홈이 형성되어 상기 홈으로 연결선(22)이 삽입되고, 상기 연결선(22)의 움직임에 대응하여 도르레(24)가 회전하도록 형성된다. 또한, 하네스(60)에 발생되는 원심력의 방향에 대응되도록, 도르레(24)를 상하로 이동가능하게 구성할 수 있다.
하나의 하중인가부(20)를 사용하는 경우 하네스(60) 전체에 발생하는 원심력이 한점에 집중되는 것으로 가정하고, 상기 원심력이 집중되는 점에 하중을 발생시킨다. 실제 하네스(60) 전체에 원심력이 발생하므로 원심력을 한 점에 집중시키면 정확한 시험을 할 수 없는 문제점이 발생한다. 따라서, 적어도 하나이상의 하중인가부(20)를 사용하여 하네스(60) 전체에 발생하는 원심력에 상응하는 하중을 발생시키는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 4개의 하중인가부(20)를 사용하였다. 또한, 하네스(60)의 부분에 따라 발생되는 원심력의 방향이 다르므로, 상기 원심력의 방향에 대응하여 하중인가부(20)를 설치하는 것이 바람직하다.
상기 직선운동부(30)는 하부프레임(12)에 위치하고, 비틀림조절판(41)의 일면에 결합되어 상기 비틀림조절판(41)을 상하로 구동하게 하는 구동축(33), 상기 구동축(33)의 일단에 결합되어 회전운동을 직선운동으로 변경하는 편심판(32), 상기 편심판(32)에 결합되어 회전력을 전달하는 구동부(31)로 구성된다.
구동부(31)는 회전력을 발생시키는 모터로 구성되는 것이 바람직하며, 회전력에 의해 구동부(31)에 결합된 편심판(32)을 회전시킨다. 편심판(32)은 구동부(31)에 의한 회전운동을 직선운동으로 변경하여 구동축(33)에 전달하고, 상기 구동축(33)은 직선왕복운동을 통해 비틀림조절판(41)을 상하로 움직이게 한다. 구동부(31)의 회전속도를 제어하여 구동축(33)의 동작상태를 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명 직선운동부(30)의 작용상태를 도시한 것으로, 구동부(31)의 회전에 의해 편심판(32)이 회전되고, 편심판(32)의 회전중심축이 편심되어 있으므로, 편심판(32)과 구동축(33)에 의해 회전운동을 직선왕복운동으로 변환할 수 있다. 또한, 크랭크축을 이용하여 회전운동을 직선운동으로 변환할 수 있다.
구동축(33)과 비틀림조절판(41)은 회동가능하게 결합되어 상기 비틀림조절판(41)의 비틀림에 대응하여 회동가능하며, 구동축(33)과 비틀림조절판(41)은 힌지결합 또는 볼결합으로 결합될 수 있다. 직선운동부(30)에 의해 비틀림조절판(41)에 결합된 로터 블레이드(50)가 일정한 궤적에 따라 동작함으로서 하네스(60)에 변형이 가해지고, 변형된 하네스(60)에 하중을 인가함으로서 하네스(60)의 내구성을 시험한다.
도 5는 본 발명 비틀림조절부를 도시한 평면도, 도 6은 본 발명 제 1비틀림조절수단의 동작상태를 도시한 단면도, 도 7은 본 발명 제 2비틀림조절수단의 동작상태를 도시한 단면도이다. 비틀림조절부(40)는 비틀림조절판(41), 제 1비틀림조절수단(42), 제 2비틀림조절수단(43)으로 구성된다. 비틀림조절판(41)은 십자형상을 가지고 일면에 로터 블레이드(50)가 결합되어, 비틀림조절판(41)의 비틀림에 대응하여 로터 블레이드(50)도 일정한 경사각으로 비틀리게 된다. 또한, 제 1비틀림조절수단(42)과 결합되는 비틀림조절판(41)의 일단은 삽입봉(42c)이 삽입될 수 있도록 삽입홈이 형성된다.
제 1비틀림조절수단(42)은 제 1조절수단(42a), 제 1결합수단(42b), 삽입봉(42c)으로 구성된다. 제 1조절수단(42a)의 일면은 상부프레임(14)과 이동가능하게 결합되고, 타면은 제 1결합수단(42b)이 삽입될 수 있도록 홈이 형성된다. 제 1결합수단(42b)의 일단은 삽입봉(42c)과 결합되고 타단은 제 1조절수단(42a)의 홈에 회동가능하도록 삽입된다. 즉, 제 1조절수단(42a)과 제 1결합수단(42b)은 볼결합되는 것이 바람직하다. 삽입봉(42c)은 비틀림조절판(41)의 일단에 형성된 홈에 삽입되며, 제 1조절수단(42a)의 움직임에 대응하여 삽입되는 길이가 조절된다. 즉, 제 1조절수단(42a)이 비틀림조절판(41)으로부터 먼 쪽으로 이동하면 삽입봉(42c)이 삽입되는 길이가 상대적으로 줄어들고, 제 1조절수단(42a)이 비틀림조절판(41)과 가까운 쪽으로 이동하면 삽입봉(42)이 삽입되는 길이가 상대적으로 길어진다.
아울러, 제 1비틀림조절수단(42)은 지렛대 원리를 이용하여 비틀린 경사각을 조절하므로, 제 1조절수단(42a)이 비틀림조절판(41)으로부터 먼 쪽으로 이동하면, 중심이 먼 쪽으로 이동하여 직선운동부(20)의 상하운동에 대응하여 비틀림조절판(41)은 상대적으로 적은 경사각으로 비틀린다. 제 1조절수단(42a)이 비틀림조절판(41)과 가까운 쪽으로 이동하면, 중심이 가까운 쪽으로 이동하여 직선운동부(20)의 상하운동에 대응하여 비틀림조절판(41)은 상대적으로 큰 경사각으로 비틀린다.
제 2비틀림조절수단(43)은 제 2조절수단(43a), 고정수단(43b), 제 2결합수단(43c)로 구성된다. 제 2조절수단(43a)의 일면은 상부프레임(14)과 결합되고 타면은 고정수단(43b)과 결합된다. 또한, 제 2조절수단(43a)은 고정수단(43b)을 상하로 움직일 수 있도록 구성되며, 제 2조절수단(43a)은 모터 또는 유압을 이용하여 고정수단(43b)을 상하로 움직일 수 있다. 고정수단(43b)은 제 2결합수단(43c)이 삽입될 수 있는 홈이 형성되고, 제 2결합수단(43c)과 회동 가능하도록 볼결합을 통해 결합된다. 제 2결합수단(43c)의 일단은 고정수단(43b)의 홈에 삽입되고 타단은 비틀림조절판(41)에 결합된다. 비틀림조절판(41)은 고정수단(43b)의 상하운동에 의해 일정한 경사각으로 비틀리게 된다.
제 1비틀림조절수단(42)과 제 2비틀림조절수단(43)에 의해 비틀린 경사각을 측정하기 위한 측정수단(미도시)을 설치하고, 상기 측정수단(미도시)은 측정된 경사각을 제어부(70)에 전송한다. 제어부(70)는 측정된 경사각을 기반으로 제 1비틀림조절수단(42)과 제 2비틀림조절수단(43)을 제어할 수 있다. 상술한 비틀림조절부(40)를 이용하여 로터 블레이드(50)가 실제 비행시 움직임과 동일한 궤적을 갖도록 하여, 상기 궤적에 의해 변형된 하네스(60)의 내구성을 측정할 수 있다.
또한, 제 1비틀림조절수단(42)을 상하로 동작가능하게 구성하여, 제 1비틀림조절수단(42)과 제 2비틀림조절수단(43)의 상하 이동에 의해 로터 블레이드(50)가 일정한 궤도를 갖도록 할 수도 있다.
제어부(70)는 하중인가부(20), 직선운동부(30), 비틀림조절부(40)의 동작상태를 제어하고, 상기 동작상태를 디스플레이부(80)에 표시한다. 즉, 하중인가부(20)에 의해 하네스(60)에 가해지는 하중의 방향과 하중의 크기를 조절하며, 복수개의 하중인가부(20)로 구성되어 있는 경우 개별적으로 하중의 방향과 하중의 크기를 조절할 수 있다. 하중의 방향을 조절하는 경우, 도르레(24)의 위치를 조절하여 하네스(60)에 가해지는 하중의 방향을 조절할 수도 있다.
제어부(70)는 직선운동부(30)를 제어하여 로터 블레이드(50)가 결합된 비틀림조절판(41)을 상하로 동작하도록 한다. 즉, 구동부(31)의 회전속도를 조절하여 비틀림조절판(41)의 동작상태를 제어한다. 제어부(70)는 비틀림조절부(40)를 제어하여 로터 블레이드(70)가 결합된 비틀림조절판(41)을 일정한 경사각으로 비틀어지도록 한다. 즉, 제 1비틀림조절수단(42)과 제 2비틀림조절수단(43)을 제어하여 비틀림조절판(41)이 일정한 궤적을 갖도록 조절한다.
따라서, 제어부(70)는 하중인가부(20), 직선운동부(30), 비틀림조절부(40)를 제어하여 실제 비행과 동일한 환경을 구현하여 하네스(60)의 내구성을 시험할 수 있다.
상기 디스플레이부(80)는 하중인가부(20)에 의해 하네스(60)에 발생하는 하중과 직선운동부(30)에 의한 비틀림조절판(41)의 동작상태, 비틀림조절부(40)에 의해 비틀어진 경사각을 표시하고, 상기 하네스의 내구성 시험장치(10)가 구동된 시간을 표시할 수 있다. 측정자는 디스플레이부(80)를 통해 하네스(60)의 내구성 시험에 관한 정보를 얻을 수 있다.
이상, 본 발명 하네스의 내구성 시험장치(10)의 구성과 상기 구성의 기능에 대해 상세하게 설명하였다. 이하, 본 발명 하네스의 내구성 시험장치(10)의 사용상태에 대해 상세하게 설명한다.
먼저, 시험하고자 하는 하네스(60)를 하네스의 내구성 시험장치(10)에 결합한다. 하네스(60)의 일단은 로터 블레이드(50)에 결합하고 타단은 제 2고정장치(17)에 결합하여, 실제 항공기의 로터 블레이드(50)에 결합된 상태와 동일하게 설치한다.
하네스(60)를 하네스의 내구성 시험장치(10)에 결합한 후, 원심력에 상응하는 하중을 인가하기 위해, 로터 블레이드(50)의 고속회전에 의해 하네스(60)에 발생하는 원심력을 분석 한다. 즉, 본 발명은 고속회전에 의해 발생하는 원심력과 상응하는 하중을 이용하여 하네스(60)의 내구성을 시험하므로, 고속회전시 하네스(60) 전체에 발생되는 원심력을 분석하고, 분석된 원심력에 상응하는 하중을 부여하는 방법을 사용한다.
도 8(a)는 고속회전시 하네스(60) 전체에 발생되는 원심력을 한점에 집중시킨 경우 하네스(60)가 변형된 모습을 도시한 것이다. 원심력을 한점에 집중시킴으로서, 하네스(60)의 내구성 시험을 용이하게 할 수 있으나 변형된 형태가 실제와 상이하므로 정확한 측정을 할 수 없는 문제점이 있다.
도 8(b)는 고속회전시 하네스(60) 전체에 발생되는 원심력을 세점으로 분산하여 집중시킨 경우 하네스(60)가 변형된 모습을 도시한 것이다. 원심력을 세점으로 분산하여 집중시킴으로서, 원심력을 한점에서 집중시킨 경우보다 정확한 측정을 할 수 있다.
도 8(c)는 고속회전시 하네스(60) 전체에 발생되는 원심력을 네점으로 분산하여 집중시킨 경우 하네스(60)가 변형된 모습을 도시한 것이다. 원심력을 네점으로 분산 집중시킴으로서, 변형된 하네스(60)가 실제 비행시에 변형된 형태와 유사하므로 하네스(60)의 내구성 시험을 정확하게 할 수 있다.
본 발명에서는 하네스(60) 전체에 발생되는 원심력을 네점으로 분산하여 집중시켰으나, 네점이상의 위치에 원심력을 분산하여 집중시킬 수 있다. 하네스(60)의 많은 부분에서 원심력을 분산시키면 더욱 정확한 측정을 할 수 있는 장점이 있으나, 다수의 하중인가부(20)를 사용하여야 하므로 하네스의 내구성 시험장치(10)의 구현이 어려운 문제점이 있다.
도 9는 하네스(60) 전체에 발생하는 원심력을 네점으로 분산하여 집중시킨 후 각 점에서 분석된 하중과 하중의 방향을 나타낸 것이다. 제 1지점(61)에서는 화살표 방향으로 32.15N의 하중이 발생하고, 제 2지점(62)에서는 화살표 방향으로 31.20N의 하중이 발생하고, 제 3지점(63)에서는 화살표 방향으로 31.46N의 하중이 발생하고, 제 4지점(64)에서는 화살표 방향으로 32.84N의 하중이 발생한다. 도 9에서는 로터 블레이드(50)의 회전수가 1321rpm인 경우에 발생되는 하중을 분석한것이고, 하네스(60)에 발생되는 하중은 항공기의 로터 블레이드(50)의 회전수에 따라 값이 변한다.
도 9와 동일하게 하네스(60)에 발생하는 원심력을 네점으로 분산하여 집중시키고, 상기 각 점에서 하중과 하중의 방향을 분석한다. 상기 분석된 하중의 방향으로 하중을 발생시킬 수 있도록 하중인가부(20)를 설치하고, 상기 하중인가부(20)를 이용하여 하네스(60)에 분석된 하중을 발생시킨다. 또한, 제어부(70)를 이용하여 분석된 하중과 상기 하중의 방향으로 하중을 가하도록 하중인가부(20)를 제어할 수 있다.
하중인가부(20)의 설정을 완료한 후, 비틀림조절부(40)를 이용하여 로터 블레이드(50)가 실제 비행과 동일한 궤적을 갖도록 설정하여(즉, 로터 블레이드(50)가 일정한 경사각을 가지도록 한다) 하네스(70)의 내구성을 시험한다. 동시에 직선운동부(30)를 통해 로터 블레이드(50)를 상하로 동작하게 할 수 있다.
하네스(60)에 인가되는 하중과 로터 블레이드(50)가 비틀리는 경사각을 수동으로 조절할 수 있으며, 제어부(70)를 통해 자동으로 제어할 수 있다.
디스플레이부(80)는 하네스(60)에 발생하는 원심력을 분석하여 각 점에서 하중과 하중의 방향을 표시할 수 있으며, 하중인가부(20)에 의해 하네스(60)에 가해지는 하중과 직선운동부(30)에 의한 비틀림조절판(41)의 동작상태, 비틀림조절부(40)에 의한 비틀림조절판(41)이 비틀어진 경사각을 표시하고, 상기 하네스의 내구성 시험장치(10)가 구동된 시간을 표시할 수 있다. 측정자는 디스플레이부(80)를 통해 하네스(60)의 내구성 시험과정에서 정보를 실시간으로 획득할 수 있다. 디스플레이부(80)는 LCD, PDP, OLED등으로 구성될 수 있으며, 터치스크린으로 구성하여 측정자의 편의성을 향상시킬 수도 있다.
10...하네스의 내구성 시험장치 11...장치모듈
12...하부프레임 14...상부프레임
15...측면프레임 16...제 1고정장치
17...제 2고정장치 18...제 3고정장치
18a...고정부 18b...삽입부
20...하중인가부 21...결합부
22...연결선 23...하중인가수단
30...직선운동부 31...구동부
32...편심판 33...구동축
40...비틀림조절부 41...비틀림조절판
42...제 1비틀림조절수단 42a...제 1조절수단
42b...제 1결합수단 42c...삽입봉
43...제 2비틀림조절수단 43a...제 2조절수단
43b...고정수단 43c...제 2결합수단
50...로터 블레이드 60...하네스
70...제어부 80...디스플레이부
100...측정장치 110...회전수단
120...비틀림조절수단 130...직선운동수단

Claims (10)

  1. 장치모듈에 설치되며 로터 블레이드에 결합된 하네스(60)에 원심력과 상응하는 하중을 가하되, 상기 하네스에 결합되어 원심력에 상응하는 하중을 가하기 위한 결합부(21)와, 상기 하네스에 하중을 발생시키는 하중인가수단(23)과, 일단은 상기 결합부(21)와 연결되고 타단은 상기 하중인가수단(23)에 연결되어 상기 하네스로 하중을 전달하는 연결선(22)을 포함하는 하중인가부(20);
    상기 장치모듈에 설치되며 상기 로터 블레이드가 결합된 비틀림조절판(41)의 일면에 결합되어 상기 비틀림조절판(41)을 상하로 동작하게 하되, 상기 비틀림조절판(41)의 일면에 결합되어 상기 비틀림조절판(41)을 상하로 구동하게 하는 구동축(33)과, 상기 구동축(33)의 일단에 결합되어 회전운동을 직선운동으로 변경하는 편심판(32)과, 상기 편심판(32)에 결합되어 회전력을 발생시키는 구동부(31)를 포함하는 직선운동부(30); 및
    상기 장치모듈에 설치되어 상기 로터 블레이드를 일정한 경사각으로 비틀기 위한 비틀림조절부(40)로 구성되는 것을 특징으로 하는 하네스의 내구성 시험장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하중인가부(20), 직선운동부(30), 비틀림조절부(40)를 제어하는 제어부(70)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 하네스의 내구성 시험장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 하중인가부(20), 직선운동부(30), 비틀림조절부(40)의 동작상태를 표시하기 위한 디스플레이부(80)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 하네스의 내구성 시험 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 결합부(21)는 유연한 재질로 구성되어 하네스의 손상을 방지하는 것을 특징으로 하는 하네스의 내구성 시험장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 결합부(21)는 하네스(60)와 결합되는 부분의 면적이 넓게 형성되도록 구성하여 하네스(60)에 인가되는 하중을 분산시킴으로서 하네스(60)의 손상을 방지하는 것을 특징으로 하는 하네스의 내구성 시험장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 하중인가부(20)는 복수개로 구성되어 하네스의 복수의 위치에서 하중을 인가하기 위한 것을 특징으로 하는 하네스의 내구성 시험장치.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 구동축(33)과 비틀림조절판(41)은 회동가능하게 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 하네스의 내구성 시험장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 비틀림조절판(41)은 제 1비틀림조절수단(42)과 제 2비틀림조절수단(43)에 의해 경사각이 조절되는 것을 특징으로 하는 하네스의 내구성 시험장치.
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