KR102200977B1 - 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템 - Google Patents

브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템으로서, 항공기 타이어의 휠 브레이크 조립체와 체결되어, 항공기의 착륙에 따른 제동력을 발생시키기 위해 구동되는 전기식 제동 구동기; 상기 항공기 타이어의 회전되는 휠 속도를 센싱하여 전기식 제동 제어기로 송신하는 휠 속도 센서; 항공기 조종사의 레버 조작에 따른 비행조종컴퓨터(FLCC)의 제어 하에, 상기 전기식 제동 구동기의 제동 구동을 위한 제동 구동전원 및 제동 구동신호를 상기 전기식 제동 구동기로 출력하는 전기식 제동 제어기; 상기 전기식 제동 구동기의 내부에 구비되며, 상기 전기식 제동 제어기의 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 브레이크 제어전력을 상시 측정 감시하는 제동전력 감시기; 및 상기 전기식 제동 구동기의 내부에 구비되며, 상기 제동전력 감시기를 통해 상기 전기식 제동 제어기의 브레이크 제어전력 상실에 따라 제동 구동전원이 전기식 제동 구동기로 공급되지 않는 전력 상실 신호 검출 시, 상기 전기식 제동 구동기의 적응형 잠김 제동을 위한 미리 설정된 비상제동전원을 공급하는 상시 배터리를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템에 따르면, 항공기의 착륙에 따른 제동력을 발생시키기 위해 구동되는 전기식 제동 구동기와, 항공기 타이어의 회전되는 휠 속도를 센싱하여 전기식 제동 제어기로 송신하는 휠 속도 센서와, 항공기 조종사의 레버 조작에 따른 비행조종컴퓨터(FLCC)의 제어 하에, 전기식 제동 구동기의 제동 구동을 위한 제동 구동전원 및 제동 구동신호를 상기 전기식 제동 구동기로 출력하는 전기식 제동 제어기와, 전기식 제동 구동기의 내부에 구비되며, 전기식 제동 제어기의 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 브레이크 제어전력을 상시 측정 감시하는 제동전력 감시기와, 전기식 제동 구동기의 내부에 구비되며, 제동전력 감시기를 통해 전기식 제동 제어기의 브레이크 제어전력 상실에 따라 제동 구동전원이 전기식 제동 구동기로 공급되지 않는 전력 상실 신호 검출 시, 전기식 제동 구동기의 적응형 잠김 제동을 위한 미리 설정된 비상제동전원을 공급하는 상시 배터리를 포함하여 구성함으로써, 브레이크 제어전력이 공급되는 상태에서는 정상적인 착륙 제동이 가능하고, 정전으로 인한 브레이크 제어전력이 상실된 경우 상시 배터리의 비상제동전원의 공급으로 최소한의 제동력을 제공함으로써 항공기의 착륙 사고가 방지될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템에 따르면, 전기식 제동 제어기에서 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 항공기의 이/착륙 전에 전기식 제동 구동기의 기동을 통해 구동기 피스톤과 휠 브레이크 조립체의 브레이크 패드 사이의 거리(X)를 측정하고, 구동기 피스톤의 착륙 토크를 측정하며, 모터 브레이크의 토크를 추정하고, 그 모터 브레이크 토크의 추정된 값에 대응하는 제동 전력량을 추정 관리할 수 있도록 함으로써, 항공기의 브레이크 제어전력 상실에 따른 제동구동전원의 공급이 차단되었을 때 전기식 제동 구동기 내의 제동전력 감시기가 항시 감시하다가 제동 구동전원의 상실이 판단될 때 상시 배터리의 비상제동전원 공급으로 전기식 제동 구동기의 적응형 잠김 제어를 통한 항공기의 착륙 사고를 최소화하고, 착륙 사고의 발생을 미연에 방지하고 대비할 수 있도록 할 수 있다.

Description

브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템{A ELECTRONIC BRAKE SYSTEM FOR AIRCRAFT TO PREVENT AIRCRAFT LANDING ACCIDENTS DUE TO LOSS OF BRAKE CONTROL POWER}
본 발명은 항공기용 전자식 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 항공기는 조종사의 조종력에 의하여 비행이 이루어지는 유인항공기와, 조종사의 조종력에 의존하지 않는 무인항공기로 구분될 수 있으며, 무인항공기는 지상국, 항공, 선박 등의 이동국에서 보내는 무선신호로 제어되게 된다. 높은 신뢰성이 요구되는 유무인 항공기에는 작동기에 대한 고장 여유를 갖도록 설계되고 있는 추세에 있다.
또한, 항공기의 구동장치(Actuation System)는 주로 유압식 구동장치가 사용되고 있으며, 이러한 유압식 구동장치는 작동을 위하여 유압유, 유압펌프, 유압탱크, 유압실린더 및 배관 등과 같은 다수의 구성품이 필요하게 됨에 따라 비행장치의 설계 시에는 이러한 구성품을 안치시킬 공간 확보와 장치들의 무게에 따른 하중의 증가를 고려해야 한다. 최근 기술이 발전함에 따라 유압식 구동장치는 미래 항공기의 MEA(More Electric Aircraft)화와 중량 절감 및 시스템 신뢰도 향상에 기여할 수 있는 전기식 구동장치(Electric actuator)로 대체되어 사용되고 있으며, 전기식 구동장치는 무인항공기에서 특히 각광받고 있다.
종래의 항공기의 전자식 브레이크 시스템은, 항공기 타이어의 좌우 휠 브레이크 조립체에 설치되는 전기식 제동 구동기와, 전기식 제동 제어기, 및 항공기 타이어의 좌우에 설치되는 휠 속도 센서로 크게 구성되어 있다. 이러한 종래의 항공기의 전자식 브레이크 시스템은 중압 유압 시스템 없이 전기식 브레이크로 대체되어 복잡한 제어용 밸브 및 부품 등을 없앰으로써, 시스템을 단순화하고, 시스템 중량 감소, 정비성 향상 및 전체 항공기의 신뢰성 제고 등을 향상시킬 수 있다, 그러나 종래의 항공기의 전자식 브레이크 시스템은 브레이크 제어전력이 상실된 경우, 항공기의 착륙 제동 시에 전기식 제동 구동기의 브레이크 미동작으로 인한 착륙 사고가 발생될 수 있다. 즉, 전자식 브레이크 시스템의 정전에 따른 브레이크 상태에서, 완전 잠김의 경우 착륙 제동 시에 이탈 및 전복사고의 위험이 있고, 반잠김 경우에는 잠김 정도 조절과 잠김 정도의 측정이 어려우며, 완전 열림의 경우에는 주기/착륙 제동 기능 상실로 착륙 거리가 급증하는 사고가 발생될 수 있었다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 항공기의 착륙에 따른 제동력을 발생시키기 위해 구동되는 전기식 제동 구동기와, 항공기 타이어의 회전되는 휠 속도를 센싱하여 전기식 제동 제어기로 송신하는 휠 속도 센서와, 항공기 조종사의 레버 조작에 따른 비행조종컴퓨터(FLCC)의 제어 하에, 전기식 제동 구동기의 제동 구동을 위한 제동 구동전원 및 제동 구동신호를 상기 전기식 제동 구동기로 출력하는 전기식 제동 제어기와, 전기식 제동 구동기의 내부에 구비되며, 전기식 제동 제어기의 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 브레이크 제어전력을 상시 측정 감시하는 제동전력 감시기와, 전기식 제동 구동기의 내부에 구비되며, 제동전력 감시기를 통해 전기식 제동 제어기의 브레이크 제어전력 상실에 따라 제동 구동전원이 전기식 제동 구동기로 공급되지 않는 전력 상실 신호 검출 시, 전기식 제동 구동기의 적응형 잠김 제동을 위한 미리 설정된 비상제동전원을 공급하는 상시 배터리를 포함하여 구성함으로써, 브레이크 제어전력이 공급되는 상태에서는 정상적인 착륙 제동이 가능하고, 정전으로 인한 브레이크 제어전력이 상실된 경우 상시 배터리의 비상제동전원의 공급으로 최소한의 제동력을 제공함으로써 항공기의 착륙 사고가 방지될 수 있도록 하는, 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 전기식 제동 제어기에서 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 항공기의 이/착륙 전에 전기식 제동 구동기의 기동을 통해 구동기 피스톤과 휠 브레이크 조립체의 브레이크 패드 사이의 거리(X)를 측정하고, 구동기 피스톤의 착륙 토크를 측정하며, 모터 브레이크의 토크를 추정하고, 그 모터 브레이크 토크의 추정된 값에 대응하는 제동 전력량을 추정 관리할 수 있도록 함으로써, 항공기의 브레이크 제어전력 상실에 따른 제동구동전원의 공급이 차단되었을 때 전기식 제동 구동기 내의 제동전력 감시기가 항시 감시하다가 제동 구동전원의 상실이 판단될 때 상시 배터리의 비상제동전원 공급으로 전기식 제동 구동기의 적응형 잠김 제어를 통한 항공기의 착륙 사고를 최소화하고, 착륙 사고의 발생을 미연에 방지하고 대비할 수 있도록 하는, 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템은,
브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템으로서,
항공기 타이어의 휠 브레이크 조립체와 체결되어, 항공기의 착륙에 따른 제동력을 발생시키기 위해 구동되는 전기식 제동 구동기;
상기 항공기 타이어의 회전되는 휠 속도를 센싱하여 전기식 제동 제어기로 송신하는 휠 속도 센서;
항공기 조종사의 레버 조작에 따른 비행조종컴퓨터(FLCC)의 제어 하에, 상기 전기식 제동 구동기의 제동 구동을 위한 제동 구동전원 및 제동 구동신호를 상기 전기식 제동 구동기로 출력하는 전기식 제동 제어기;
상기 전기식 제동 구동기의 내부에 구비되며, 상기 전기식 제동 제어기의 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 브레이크 제어전력을 상시 측정 감시하는 제동전력 감시기; 및
상기 전기식 제동 구동기의 내부에 구비되며, 상기 제동전력 감시기를 통해 상기 전기식 제동 제어기의 브레이크 제어전력 상실에 따라 제동 구동전원이 전기식 제동 구동기로 공급되지 않는 전력 상실 신호 검출 시, 상기 전기식 제동 구동기의 적응형 잠김 제동을 위한 미리 설정된 비상제동전원을 공급하는 상시 배터리를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전기식 제동 구동기는,
항공기의 착륙에 따른 제동력을 발생시키기 위해 항공기 타이어의 좌우 휠 브레이크 조립체 각각에 적어도 하나 이상의 전기식 제동 구동기가 설치될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 전기식 제동 구동기 각각은,
제1 기어에 연결되는 리졸버(resolver)와, 제2 기어에 연결되는 모터 및 모터 브레이크와, 제3 기어에 연결되는 스크루 및 로드 셀을 구비하고, 상기 제1 내지 제3 기어가 맞물려 회전되는 기어 트레인을 포함하는 모듈형으로 구성될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 스크루는,
항공기 타이어의 휠 브레이크 조립체의 브레이크 패드와 접촉하여 제동력을 발생시키는 구동기 피스톤이 더 설치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 전기식 제동 제어기는,
상기 전기식 제동 구동기의 제동 구동을 위해 공급되는 전원의 전기적인 노이즈를 제거하여 공급하는 EMI 필터;
항공기의 비행조종컴퓨터(FLCC)와 통신하며, 상기 전기식 제동 구동기의 전체적인 구동 제어 및 전원 제어를 수행하는 주제어 보드;
상기 주제어 보드의 제어 하에, 상기 전기식 제동 구동기의 제동력 단계별 구동전원을 공급하기 위한 전원보드; 및
상기 주제어 보드의 구동제어 신호와 상기 전원보드로부터의 제동력 단계별 구동전원을 상기 전기식 제동 구동기로 출력하는 구동제어보드를 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 전기식 제동 제어기는,
브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 항공기의 이/착륙 전에 전기식 제동 구동기의 기동을 통해 구동기 피스톤과 휠 브레이크 조립체의 브레이크 패드 사이의 거리(X)를 측정하여 미리 저장 관리할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 전기식 제동 제어기는,
브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 항공기의 이/착륙 전에 전기식 제동 구동기의 기동을 통해 구동기 피스톤의 착륙 토크를 측정하여 미리 저장 관리할 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 전기식 제동 제어기는,
브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 모터 브레이크의 토크를 추정하고, 그 모터 브레이크 토크의 추정된 값에 대응하는 제동 전력량을 추정 관리할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템에 따르면, 항공기의 착륙에 따른 제동력을 발생시키기 위해 구동되는 전기식 제동 구동기와, 항공기 타이어의 회전되는 휠 속도를 센싱하여 전기식 제동 제어기로 송신하는 휠 속도 센서와, 항공기 조종사의 레버 조작에 따른 비행조종컴퓨터(FLCC)의 제어 하에, 전기식 제동 구동기의 제동 구동을 위한 제동 구동전원 및 제동 구동신호를 상기 전기식 제동 구동기로 출력하는 전기식 제동 제어기와, 전기식 제동 구동기의 내부에 구비되며, 전기식 제동 제어기의 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 브레이크 제어전력을 상시 측정 감시하는 제동전력 감시기와, 전기식 제동 구동기의 내부에 구비되며, 제동전력 감시기를 통해 전기식 제동 제어기의 브레이크 제어전력 상실에 따라 제동 구동전원이 전기식 제동 구동기로 공급되지 않는 전력 상실 신호 검출 시, 전기식 제동 구동기의 적응형 잠김 제동을 위한 미리 설정된 비상제동전원을 공급하는 상시 배터리를 포함하여 구성함으로써, 브레이크 제어전력이 공급되는 상태에서는 정상적인 착륙 제동이 가능하고, 정전으로 인한 브레이크 제어전력이 상실된 경우 상시 배터리의 비상제동전원의 공급으로 최소한의 제동력을 제공함으로써 항공기의 착륙 사고가 방지될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템에 따르면, 전기식 제동 제어기에서 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 항공기의 이/착륙 전에 전기식 제동 구동기의 기동을 통해 구동기 피스톤과 휠 브레이크 조립체의 브레이크 패드 사이의 거리(X)를 측정하고, 구동기 피스톤의 착륙 토크를 측정하며, 모터 브레이크의 토크를 추정하고, 그 모터 브레이크 토크의 추정된 값에 대응하는 제동 전력량을 추정 관리할 수 있도록 함으로써, 항공기의 브레이크 제어전력 상실에 따른 제동구동전원의 공급이 차단되었을 때 전기식 제동 구동기 내의 제동전력 감시기가 항시 감시하다가 제동 구동전원의 상실이 판단될 때 상시 배터리의 비상제동전원의 공급으로 전기식 제동 구동기의 적응형 잠김 제어를 통한 항공기의 착륙 사고를 최소화하고, 착륙 사고의 발생을 미연에 방지하고 대비할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템의 전기식 제동 구동기의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템의 전기식 제동 제어기의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템의 전기식 제동 구동기와 휠 브레이크 조립체의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템의 설치 구성을 개략적으로 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템의 전기식 제동 구동기의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템의 전기식 제동 제어기의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템의 전기식 제동 구동기와 휠 브레이크 조립체의 개략적인 구성을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템의 설치 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템(100)은, 전기식 제동 구동기(110), 휠 속도 센서(120), 전기식 제동 제어기(130), 제동전력 감시기(140), 및 상시 배터리(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
전기식 제동 구동기(110)는, 항공기 타이어의 휠 브레이크 조립체(10)와 체결되어, 항공기의 착륙에 따른 제동력을 발생시키기 위해 구동되는 구성이다. 이러한 전기식 제동 구동기(110)는 항공기의 착륙에 따른 제동력을 발생시키기 위해 항공기 타이어의 좌우 휠 브레이크 조립체(10) 각각에 적어도 하나 이상의 전기식 제동 구동기(110)가 설치될 수 있다.
또한, 전기식 제동 구동기(110) 각각은 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 기어(111a)에 연결되는 리졸버(resolver)(112)와, 제2 기어(111b)에 연결되는 모터(113) 및 모터 브레이크(114)와, 제3 기어(111c)에 연결되는 스크루(115) 및 로드 셀(116)을 구비하고, 상기 제1 내지 제3 기어(111a 내지 111c)가 맞물려 회전되는 기어 트레인(111)을 포함하는 모듈형으로 구성될 수 있다. 여기서, 스크루(115)는 항공기 타이어의 휠 브레이크 조립체(10)의 브레이크 패드(11)와 접촉하여 제동력을 발생시키는 구동기 피스톤(117)이 더 설치될 수 있다.
또한, 전기식 제동 구동기(110)는 후술하게 될 전기식 제동 제어기(130)의 브레이크 제어전력 상실에 따른 착륙 사고 방지에 대비하여 브레이크 제어전력을 상시 측정 감시하는 제동전력 감시기(140)와, 비상제동전원을 제공하기 위한 상시 배터리(150)를 내부에 구비할 수 있다.
휠 속도 센서(120)는, 항공기 타이어의 회전되는 휠 속도를 센싱하여 전기식 제동 제어기(130)로 송신하는 구성이다. 이러한 휠 속도 센서(120)는 항공기 타이어의 회전되는 휠 속도를 감지하여 전기식 제동 제어기(130)로 송신하여 항공기의 브레이크 제동 시에 제동력을 인가하는 신호로 사용될 수 있다.
전기식 제동 제어기(130)는, 항공기 조종사의 레버 조작에 따른 비행조종컴퓨터(FLCC)의 제어 하에, 전기식 제동 구동기(110)의 제동 구동을 위한 제동 구동전원 및 제동 구동신호를 전기식 제동 구동기(110)로 출력하는 제어 구성이다. 이러한 전기식 제동 제어기(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 전기식 제동 구동기(110)의 제동 구동을 위해 공급되는 전원의 전기적인 노이즈를 제거하여 공급하는 EMI 필터(131)와, 항공기의 비행조종컴퓨터(FLCC)와 통신하며, 전기식 제동 구동기(110)의 전체적인 구동 제어 및 전원 제어를 수행하는 주제어 보드(132)와, 주제어 보드(132)의 제어 하에, 전기식 제동 구동기(110)의 제동력 단계별 구동전원을 공급하기 위한 전원보드(133)와, 주제어 보드(132)의 구동제어 신호와 전원보드(133)로부터의 제동력 단계별 구동전원을 전기식 제동 구동기(110)로 출력하는 구동제어보드(134)를 포함하여 구성할 수 있다. 여기서, 전원보드(133)와 구동제어보드(134)는 전기식 제동 구동기(110)의 설치 개수 구성에 따라 복수로 구성될 수 있다. 즉, 항공기 타이어의 좌우 휠 브레이크 조립체(10) 각각에 2개의 전기식 제동 구동기(110)가 설치되는 경우, 전원보드(133)는 2개, 구동제어보드(134)는 4개가 사용될 수 있다.
또한, 전기식 제동 제어기(130)는 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 항공기의 이/착륙 전에 전기식 제동 구동기(110)의 기동을 통해 구동기 피스톤(117)과 휠 브레이크 조립체(10)의 브레이크 패드(11) 사이의 거리(X)를 측정하여 미리 저장 관리할 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 전기식 제동 구동기(110)의 기동을 통해 브레이크 패드(11)의 두께(X')를 측정하여 전기식 제동 제어기(130)에 점검/기록하여 브레이크 제어전력 상실 시에 브레이크 제동 전원 추정 계산에 적용하여 사고를 미연에 방지할 수 있도록 할 수 있다. 여기서, 브레이크 패드(11)와 구동기 피스톤(117) 사이의 거리(X) 측정은 로드 셀(116)의 접촉에 따른 토크 센서값의 변화값 측정에 따라 거리 값을 측정할 수 있다.
또한, 전기식 제동 제어기(130)는 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 항공기의 이/착륙 전에 전기식 제동 구동기(110)의 기동을 통해 구동기 피스톤(117)의 착륙 토크를 측정하여 미리 저장 관리할 수 있다. 즉, 착륙 제동 시에 완전 잠김 상태와 같은 사고가 나지 않을 정도의 구동기 피스톤(117)의 제동 토크를 측정하여 미리 점검 기록할 수 있다.
또한, 전기식 제동 제어기(130)는 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 모터 브레이크(114)의 토크를 추정하고, 그 모터 브레이크(114) 토크의 추정된 값에 대응하는 제동 전력량을 추정 관리할 수 있다. 즉, 브레이크 제어전력의 전원 상실 시를 대비한 브레이크 토크를 상시 배터리(150)의 전원을 고려하여 충분히 제동할 수 있는 전력량을 추정 관리할 수 있다. 이러한 전기식 제동 제어기(130)는 내부에 전원을 상시 감시하는 저전력 로직과 상시 배터리(150)의 전원을 이용할 수 있도록 관리하게 된다.
제동전력 감시기(140)는, 전기식 제동 구동기(110)의 내부에 구비되며, 전기식 제동 제어기(130)의 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 브레이크 제어전력을 상시 측정 감시하는 구성이다. 이러한 제동전력 감시기(140)는 전기식 제동 제어기(130)의 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 브레이크 제어 전력을 상시 측정 감시하는 회로로서, 전기식 제동 구동기(110)내에 구비되어 제어 전력 상실을 검출하는 감시기로 기능할 수 있다.
상시 배터리(150)는, 전기식 제동 구동기(110)의 내부에 구비되며, 제동전력 감시기(140)를 통해 전기식 제동 제어기(130)의 브레이크 제어전력 상실에 따라 제동 구동전원이 전기식 제동 구동기(110)로 공급되지 않는 전력 상실 신호 검출 시, 전기식 제동 구동기(110)의 적응형 잠김 제동을 위한 미리 설정된 비상제동전원을 공급하는 구성이다. 이러한 상시 배터리(150)는 항공기용 전자식 브레이크 시스템(100)의 브레이크 제어전력 상실에 대비하여 전기식 제동 구동기(110)의 모터 브레이크(114)를 구동시킬 수 있는 비상제동전원을 공급할 수 있다. 즉, 상시 배터리(150)는 전기식 제동 제어기(130)의 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 브레이크 제어 전력을 상실시 최소한의 전력을 공급할 수 있는 비상 전원으로 사용될 수 있다. 여기서, 상시 배터리(150)는 항공기의 착륙 제동 시에 100%의 제동력을 제공하지는 못하여 착륙 거리는 늘어날 수 있지만 착륙 사고 방지를 위한 비상제동전원을 공급하는 것으로 이해될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템은, 항공기의 착륙에 따른 제동력을 발생시키기 위해 구동되는 전기식 제동 구동기와, 항공기 타이어의 회전되는 휠 속도를 센싱하여 전기식 제동 제어기로 송신하는 휠 속도 센서와, 항공기 조종사의 레버 조작에 따른 비행조종컴퓨터(FLCC)의 제어 하에, 전기식 제동 구동기의 제동 구동을 위한 제동 구동전원 및 제동 구동신호를 상기 전기식 제동 구동기로 출력하는 전기식 제동 제어기와, 전기식 제동 구동기의 내부에 구비되며, 전기식 제동 제어기의 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 브레이크 제어전력을 상시 측정 감시하는 제동전력 감시기와, 전기식 제동 구동기의 내부에 구비되며, 제동전력 감시기를 통해 전기식 제동 제어기의 브레이크 제어전력 상실에 따라 제동 구동전원이 전기식 제동 구동기로 공급되지 않는 전력 상실 신호 검출 시, 전기식 제동 구동기의 적응형 잠김 제동을 위한 미리 설정된 비상제동전원을 공급하는 상시 배터리를 포함하여 구성함으로써, 브레이크 제어전력이 공급되는 상태에서는 정상적인 착륙 제동이 가능하고, 정전으로 인한 브레이크 제어전력이 상실된 경우 상시 배터리의 비상제동전원의 공급으로 최소한의 제동력을 제공함으로써 항공기의 착륙 사고가 방지될 수 있도록 할 수 있으며, 특히, 전기식 제동 제어기에서 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 항공기의 이/착륙 전에 전기식 제동 구동기의 기동을 통해 구동기 피스톤과 휠 브레이크 조립체의 브레이크 패드 사이의 거리(X)를 측정하고, 제동 구동기 피스톤의 착륙 토크를 측정하며, 모터 브레이크의 토크를 추정하고, 그 모터 브레이크 토크의 추정된 값에 대응하는 제동 전력량을 추정 관리할 수 있도록 함으로써, 항공기의 브레이크 제어전력 상실에 따른 제동구동전원의 공급이 차단되었을 때 전기식 제동 구동기 내의 제동전력 감시기가 항시 감시하다가 제동 구동전원의 상실이 판단될 때 상시 배터리의 비상제동전원의 공급으로 전기식 제동 구동기의 적응형 잠김 제어를 통한 항공기의 착륙 사고를 최소화하고, 착륙 사고의 발생을 미연에 방지하고 대비할 수 있도록 할 수 있게 된다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 본 발명의 일실시예에 따른 항공기용 전자식 브레이크 시스템
110: 전기식 제동 구동기
111: 기어 트레인
111a~111c: 제1 기어~제3 기어
112: 리졸버
113: 모터
114: 모터 브레이크
115: 스크루
116: 로드 셀
117: 구동기 피스톤
120: 휠 속도 센서
130: 전기식 제동 제어기
131: EMI 필터
132: 주제어 보드
133: 전원보드
134: 구동제어보드
140: 제동전력 감시기
150: 상시 배터리

Claims (8)

  1. 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템(100)으로서,
    항공기 타이어의 휠 브레이크 조립체(10)와 체결되어, 항공기의 착륙에 따른 제동력을 발생시키기 위해 구동되는 전기식 제동 구동기(110);
    상기 항공기 타이어의 회전되는 휠 속도를 센싱하여 전기식 제동 제어기(130)로 송신하는 휠 속도 센서(120);
    항공기 조종사의 레버 조작에 따른 비행조종컴퓨터(FLCC)의 제어 하에, 상기 전기식 제동 구동기(110)의 제동 구동을 위한 제동 구동전원 및 제동 구동신호를 상기 전기식 제동 구동기(110)로 출력하는 전기식 제동 제어기(130);
    상기 전기식 제동 구동기(110)의 내부에 구비되며, 상기 전기식 제동 제어기(130)의 브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 브레이크 제어전력을 상시 측정 감시하는 제동전력 감시기(140); 및
    상기 전기식 제동 구동기(110)의 내부에 구비되며, 상기 제동전력 감시기(140)를 통해 상기 전기식 제동 제어기(130)의 브레이크 제어전력 상실에 따라 제동 구동전원이 전기식 제동 구동기(110)로 공급되지 않는 전력 상실 신호 검출 시, 상기 전기식 제동 구동기(110)의 적응형 잠김 제동을 위한 미리 설정된 비상제동전원을 공급하는 상시 배터리(150)를 포함하되,
    상기 전기식 제동 구동기(110) 각각은,
    제1 기어(111a)에 연결되는 리졸버(resolver)(112)와, 제2 기어(111b)에 연결되는 모터(113) 및 모터 브레이크(114)와, 제3 기어(111c)에 연결되는 스크루(115) 및 로드 셀(116)을 구비하고, 상기 제1 내지 제3 기어(111a 내지 111c)가 맞물려 회전되는 기어 트레인(111)을 포함하는 모듈형으로 구성되고,
    상기 전기식 제동 제어기(130)는,
    브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 모터 브레이크(114)의 토크를 추정하고, 그 모터 브레이크(114) 토크의 추정된 값에 대응하는 제동 전력량을 추정 관리하는 것을 특징으로 하는, 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전기식 제동 구동기(110)는,
    항공기의 착륙에 따른 제동력을 발생시키기 위해 항공기 타이어의 좌우 휠 브레이크 조립체(10) 각각에 적어도 하나 이상의 전기식 제동 구동기(110)가 설치되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 스크루(115)는,
    항공기 타이어의 휠 브레이크 조립체(10)의 브레이크 패드(11)와 접촉하여 제동력을 발생시키는 구동기 피스톤(117)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템.
  5. 제1항, 제2항, 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기식 제동 제어기(130)는,
    상기 전기식 제동 구동기(110)의 제동 구동을 위해 공급되는 전원의 전기적인 노이즈를 제거하여 공급하는 EMI 필터(131);
    항공기의 비행조종컴퓨터(FLCC)와 통신하며, 상기 전기식 제동 구동기(110)의 전체적인 구동 제어 및 전원 제어를 수행하는 주제어 보드(132);
    상기 주제어 보드(132)의 제어 하에, 상기 전기식 제동 구동기(110)의 제동력 단계별 구동전원을 공급하기 위한 전원보드(133); 및
    상기 주제어 보드(132)의 구동제어 신호와 상기 전원보드(133)로부터의 제동력 단계별 구동전원을 상기 전기식 제동 구동기(110)로 출력하는 구동제어보드(134)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전기식 제동 제어기(130)는,
    브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 항공기의 이/착륙 전에 전기식 제동 구동기(110)의 기동을 통해 구동기 피스톤(117)과 휠 브레이크 조립체(10)의 브레이크 패드(11) 사이의 거리(X)를 측정하여 미리 저장 관리하는 것을 특징으로 하는, 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전기식 제동 제어기(130)는,
    브레이크 제어전력 상실로 인한 착륙 사고 방지에 대비하여 항공기의 이/착륙 전에 전기식 제동 구동기(110)의 기동을 통해 구동기 피스톤(117)의 착륙 토크를 측정하여 미리 저장 관리하는 것을 특징으로 하는, 브레이크 제어전력 상실에 따른 항공기 착륙 사고 방지를 위한 항공기용 전자식 브레이크 시스템.
  8. 삭제
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