KR20190092704A - 항공기 프로펠러의 오일 누설 점검장치 및 점검방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항공기 프로펠러의 오일 누설 점검에 사용되는 점검장치 및 점검방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 항공기 프로펠러가 항공기에 장착되기 전에 오일누설을 점검하여 불필요한 인시수 및 자재소모를 예방하는 항공기 프로펠러의 오일누설 점검장치 및 점검방법에 관한 것이다. 항공기 프로펠러의 오일 누설을 점검하는 점검장치는, 항공기 프로펠러의 배럴 일측에 장착되어, 상기 배럴의 내부 기밀을 유지하는 제1캡, 배럴의 타측에 장착되어, 오일의 유로를 차단하여 배럴의 내부 기밀을 유지하는 제2캡, 배럴 내부에 점검용 압축공기를 공급하는 압축공기 공급 호스로 이루어지는 것일 수 있다. 항공기 프로펠러의 오일 누설 점검 방법은, 제1캡과 제2캡이 결합된 배럴이 내부기밀을 유지하는 단계, 상기 배럴 내부에 압축공기를 공급하는 단계, 상기 배럴의 표면에 비눗물을 도포하는 단계, 상기 배럴의 표면에 비눗물의 거품 발생여부를 확인하는 단계로 이루어지는 것일 수 있다.

Description

항공기 프로펠러의 오일 누설 점검장치 및 점검방법 {Apparatus and Method for Testing Oil Leakage of Aircraft Propeller}

본 발명은 항공기 프로펠러의 오일 누설 점검에 사용되는 점검장치 및 점검방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 항공기 프로펠러가 항공기에 장착되기 전에 오일누설을 점검하여 불필요한 인시수 및 자재소모를 예방하는 항공기 프로펠러의 오일누설 점검장치 및 점검방법에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

프로펠러 블레이드의 조립과정과 주요오일 누설부위는 다음과 같다. 프로펠러 블레이드를 고정시켜 주는 구성품이고, Rear 배럴과 Front 배럴로 나누어져 있다. Rear 배럴은 프로펠러를 엔진에 장착시켜준다. 4개의 블레이드를 한 개씩 배럴에 장착한다. Teflon과 Packing이 손상되지 않고, Bearing이 정확이 장착될 수 있도록 매우 세심한 주의가 필요하다. 이때 Blade Packing이 주요누설 부위에 해당한다. 이후에 배럴 내부 오일 누설을 방지하기 위해 배럴의 블레이드 장착부분 사이에 Rubber Seal을 장착한다. 이때 Rubber Seal이 주요누설 부위에 해당한다. 다음으로, Front 배럴을 장착한다. 블레이드를 전방에서 고정시켜주고 8개의 볼트로 고정시킨다. 과도한 토크로 인해 손상발생 및 오일누설을 방지하기 위해 몇 번의 공정으로 정확한 토크가 필요하다. 이때 배럴을 고정시킨 볼트가 주요누설 부위에 해당한다.

항공기 엔진은 조립 후 시운전실(Test Cell)에서 시운전을 통하여 품질보증이 이루어지지만, 수송기기 추력의 70%를 생성하는 프로펠러는 조립후 누설 및 기능점검 장비부재로 항공기에 바로 장착하여 정비 품질보증의 미흡 사례가 많이 발생하였다.

항공기에 장착 후 결함발견으로 장탈, 재조립, 장착 과정(최소 3일 이상)이 소요되어 항공기 지원이 늦어 가동률 저하를 초래하고 결함품을 해외 창으로 반납하는 등 비효율적으로 운영되었다.

C-130H 항공기 프로펠러는 Red Flag Alaska 연합훈련, Bleack Eagles팀 해외공수등 주요 해외임무를 수행하고 있으나 잦은 프로펠러 오일 누설결함으로 인해 가동률의 저하 및 과다한 인시수의 소모를 초래했다.

오일 누설 결함 발생 시 회전에 의한 누설유 번짐과 복잡한 구조, 접근성 제한으로 정확한 누설부위의 확인이 불가하여 교환 장착이 필수적으로 이루어진다. 장탈 후 누설점검 장비부재로 누설부위 및 원인파악이 어려워 소모품을 교환한 후 항공기 직접 장착 후 프로펠러 점검하거나 예비엔진 보유 시 시운전실 엔진 장착 후 프로펠러를 점검하였다. 이때에도 누설 결함이 재 발생 시 해외 창에 반납하였다.

C-130H 항공기 프로펠러는 총 56품목 195개의 부품을 조립하는 고 숙련도를 요하는 정비작업이며 복잡한 설계/구조, 고속 회전에 따른 응력발생으로 누설결함이 다수 발생한다.

프로펠러 기능 및 누설 점검 장비 부재로 항공기에 교환 장착 중 결함이 발견되어 정비 인시수 증가 및 항공기 작전지원에 애로가 ?었다. 재결함 지속 발생으로 정비품질 신뢰도 저하 및 해외 창 반납에 다른 예산 낭비로 이루어졌고, 반복적인 프로펠러 항공기 장탈 착오로 인한 불필요한 자재 및 항공기 RUN-UP에 따른 연로 소모가 발생 되었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자, 프로펠러 조립 후 지상에서 누설 및 기능점검을 수행 가능한 항공기 프로펠러의 오일 누설 점검장치 및 점검방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

항공기 프로펠러의 오일 누설을 점검하는 점검장치는, 항공기 프로펠러의 배럴 일측에 장착되어, 상기 배럴의 내부 기밀을 유지하는 제1캡, 배럴의 타측에 장착되어, 오일의 유로를 차단하여 배럴의 내부 기밀을 유지하는 제2캡, 배럴 내부에 점검용 압축공기를 공급하는 압축공기 공급 호스로 이루어지는 것일 수 있다.

또한, 배럴 내부에 공급되는 공기압력을 측정하는 압력게이지를 추가로 구비하는 것일 수 있다.

또한, 배럴 내부의 공기압력이 급격한 상승시 설정된 압력에서 공기압력에 의하여 동작되어 공기압을 낮추는 공기압 동작 릴리프 밸브를 추가로 구비하는 것일 수 있다.

항공기 프로펠러의 오일 누설 점검 방법은, 제1캡과 제2캡이 결합된 배럴이 내부기밀을 유지하는 단계, 상기 배럴 내부에 압축공기를 공급하는 단계, 상기 배럴의 표면에 비눗물을 도포하는 단계, 상기 배럴의 표면에 비눗물의 거품 발생여부를 확인하는 단계로 이루어지는 것일 수 있다.

또한, 누설 결함방생 시 분해 후 누설부위 수정 및 재조립하는 단계를 추가로 구비하는 것 일 수 있다.

본 발명에 의하면, 기존 항공기에 프로펠러 장착 후 누설 및 기능점검을 수행하는 것이 아니라 프로펠러 조립 후 지상에서 누설 및 기능점검을 수행이 가능 한 효과가 있다.

또한, 프로펠러를 항공기에 장착하기 전에 누설 및 기능점검으로 불필요한 엔진 Run-up 에 따른 연료소모와 불필요한 자재의 소모를 방지하여 비용낭비를 막을 수 있다.

또한, 기존 항공기에 프로펠러 장착 후 누설 및 기능점검 수행 시 높은 작업위치가 요구되었지만, 본 발명에 의하면, 높은 작업위치와 관계없이 지상에서 누설 및 기능점검을 수행할 수 있기 때문에 안전하고 편리하게 점검을 수행하는 효과가 있다.

또한, 완전 조립 전 누설점검 수행으로 조기 발견하여 조치가 가능함으로 장탈, 장착에 따른 인시수를 절감할 수 있고, 더불어 추후에 항공기 및 시운전실 장착 시 이동에 필요한 장비 및 인시수를 절감하는 효과가 있다.

또한, 항공기 장착 전 누설점검의 실시로 인해 미세한 누설부위도 확인이 가능하므로 정비품질 및 신뢰성을 보장하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공기 프로펠러의 오일 누설 점검장치가 배럴에 장착된 상태를 나타낸 전체사시도이다.
도 2는 도 1의 제1캡을 탈착 후를 나타낸 전체사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1캡을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2캡을 나타낸 예시도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 토대로 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 항공기 프로펠러의 오일 누설 점검장치가 배럴에 장착된 상태를 나타낸 전체사시도이다. 도 2는 도 1의 제1캡을 탈착 후를 나타낸 전체사시도이다. 도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1캡을 나타낸 예시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2캡을 나타낸 예시도이다.

제1캡은 압축공기 공급 호스, 압력게이지(102), 공기압 동작 릴리프 밸브(103)를 포함할 수 있다. 배럴 일측에 장착되는 제1캡은 압축공기 호스(104)로 유입된 압축공기의 내부 기밀을 유지할 수 있다. 압축공기의 내부 기밀 유지로 인해 프로펠러 조립 후 항공기 장착 전 단계에서, 본 발명으로 누설 점검을 수행하여 정확한 누설 부위 확인을 통해 사전 수정 작업이 가능할 수 있다. 제1캡은 Front 배럴에 장착될 수 있다. 제1캡에는 압력 공급 시 제1캡의 이탈을 방지하기 위해서 캡너트를 장착할 수 있다. 이때 캡너트의 과도한 토크는 제1캡을 손상시킬 수 있다. 제1캡을 배럴에 장착 시 O-ring의 손상을 주의해야한다. 제1캡은 가운데에 배럴과 고정을 시켜주는 홈(101)을 포함할 수 있다.

배럴 내부에 공급되는 공기압력을 측정하는 압력게이지(102)를 포함할 수 있다. 이때 압력게이지(102)는 배럴 내부에 공급되는 공기압력을 감지하여 점검자에게 지시하여 줄 수 있다. 압력게이지(102)는 제1캡에 장착될 수 있다. 급격한 배럴 압력 상승은 프로펠러 어셈블리의 상하움직임을 초래하여 블레이드 및 배럴에 손상을 일으킬 수 있으므로 공기 공급 시 배럴의 압력게이지(102)를 주시하며 천천히 올릴 수 있다.

배럴 내부의 공기압력이 급격한 상승 시 설정된 압력에서 공기압력에 의하여 동작되어 공기압을 낮추는 공기압 동작 릴리프 밸브(103)를 포함할 수 있다. 공기압 동작 릴리프 밸브(103)는 제1캡(100)에 장착 될 수 있다. 이때 배럴 내부 설정된 압력은 200Psi일 수 있다. 릴리프 밸브로 인하여 작업자 및 부품손상을 방지할 수 있다.

배럴 내부에 점검용 압축공기를 공급하는 압축공기 공급 호스를 포함할 수 있다. 외부의 Compressor 장비로부터 연결되어 압축공기를 공급할 수 있다. 사용되는 점검용 공급 공기의 압력은 150Psi일 수 있다. 압축공기 공급 호스는 제1캡(100)에 장착 될 수 있다. 압축공기 호스(104)는 작업자 및 부품손상을 방지하기 위하여 캡너트가 장착된 후에 연결될 수 있다.

배럴의 타측에 장착되는 제2캡(200)은 압축공기 호스(104)로 유입된 압축공기의 내부 기밀을 유지할 수 있다. 또한, 외부의 유로를 차단하여 배럴의 내부 기밀을 유지할 수 있다. 이때 유로는 Pitch Lock Regulator에 의해 제공될 수 있다. 제2캡(200)은 Rear 배럴에 장착될 수 있다.제2캡(200)을 배럴에 장착 시 O-ring의 손상을 주의해야한다. 제2캡(200)은 가운데에 배럴과 고정을 시켜주는 홈(201)을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 항공기 프로펠러의 오일 누설 점검방법은, 1) 제1캡(100)과 제2캡(200)이 배럴에 결합되어 배럴의 내부기밀을 유지하는 단계와, 2) 배럴 내부에 압축공기 호스(104)를 통하여 압축공기를 공급하는 단계, 3)배럴의 표면에 비눗물을 도포하는 단계, 4)상기 배럴의 표면에 비눗물의 거품 발생여부를 확인하는 단계를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 항공기 프로펠러의 오일 누설 점검방법에 있어서, 제1캡(100)과 제2캡(200)이 배럴에 결합되어 배럴의 내부기밀을 유지하는 단계는 배럴에 BETA FEEDBACK SHAFT PLUG 장착하는 단계를 포함할 수 있다. BETA FEEDBACK SHAFT PLUG는 프로펠러 블레이드 움직임을 피드백하여 주는 샤프트일 수 있고, 제1캡(100)과 제2캡(200)을 장착 시에 배럴 내부의 압력이 새어나오는 것을 방지할 수 있다. 제2캡(200)은 Rear 배럴에 장착될 수 있다. 제2캡(200)을 배럴에 장착 시 프로펠러 샤프트 O-ring의 손상을 주의해야한다. 제1캡(100)은 Front 배럴에 장착될 수 있다. 제1캡(100)을 배럴에 장착 시 프로펠러 샤프트 O-ring의 손상을 주의해야한다. 캡의 장착이 완료되면 제1캡(100)과 제2캡(200)을 통해서 배럴 공간에 대하여 내부 기밀 상태를 만들게 된다. 제1캡(100)과 제2캡(200)이 배럴에 결합되어 배럴의 내부기밀을 유지하는 단계는 제1캡(100)에 압력게이지(102), 공기압 동작 릴리프 밸브(103), 압축공기 호스(104)를 장착하는 단계를 포함할 수 있다.

상술한 내부 기밀을 유지하는 단계가 끝나게 되면 배럴 내부에 압축공기를 공급하는 단계, 배럴의 표면에 비눗물을 도포하는 단계, 배럴의 표면에 비눗물의 거품 발생여부를 확인하는 단계를 실시한다. 항공기 프로펠러의 오일 누설은 허용되지 않는다. 만약, 외부누설이 일어난다면, 도포된 비눗물에 의하면 배럴의 표면에 비눗물의 거품 발생을 확인할 수 있다. 이때 배럴의 표면에 비눗물의 거품 발생여부를 확대경을 사용하여 확인할 수 있다. 배럴 접합면과 볼트, 블레이드 장착 부위가 주요누설 부위에 해당할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 배럴 압력을 75Psi로 설정하고 블레이드를 Feather-Reverse-Feather 피치변경을 5번 반복하며 비눗물을 이용하여 배럴 접합면과 볼트, 블레이드 장착 부위 누설점검을 실시할 수 있다. 배럴 압력을 150Psi로 설정하고 블레이드를 Feather-Reverse-Feather 피치 변경을 3번 반복하며 비눗물을 이용하여 배럴 접합면과 볼트, 블레이드 장착 부위 누설점검을 실시할 수 있다. 이때 블레이드 피치변경 시 과도한 힘이 들어가면 Thrust Washer, Shim등 부분품의 일련번호를 맞춰서 조립하였는지 검토하여야 한다.

추가적으로, Rear배럴에 배럴 Seal이 안착되도록 배럴 Flushing을 할 수 있다. 이때 Flushing은 50~100Psi의 배럴 내부 압력을 유지하면서 배럴 누설부위의 배럴너트를 풀어서 수행한다. 15초 이내 정도로 너트가 풀린 접합면을 통해 내부압력이 새어 나올 수 있도록 한 후 너트를 조일 수 있다. 이때 누설부위의 배럴 너트는 한 바퀴 반 이상 풀지 않아야 한다.

블레이드 Packing과 블레이드 Seal이 만나는 배럴 접합면 사이에 누설이 있다면, 만나는 부분에 ZINC CHROMATE PUTTY을 적용할 수 있다. 만약 ZINC CHROMATE PUTTY 적용이 불가하다면, GREASE나 FUEL TANK SEALING COMPOUND을 사용할 수 있다.

점검이 끝난 후, 점검장비를 장탈 후 배럴 주변의 물기를 완전히 제거해야한다.

누설점검방법에 있어서, 누설 점검 전 배럴을 상온에 유지하여 퍼티를 충분하게 드라이 할 수 있다. 고압의 공기는 압력게이지(102), 릴리프밸브 등 제1캡(100) 위의 장착품 이탈로 치명적인 인적 상해를 입힐 수 있으므로 가압 전 반드시 장착상태를 확인하여야한다. 이 때, 수분을 포함한 어떠한 형태의 물질이 프로펠러 시스템에 침투되지 않아야 한다. 한 방울의 양도 프로펠러 시스템의 부식에 치명적인 영향을 끼칠 수 있다. 점검 후 물기를 완전히 제거해야 한다. 오일 누설점검 및 유압 작동점검 중 외부 누설은 허용되지 않는다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 제1캡 101: 홈
102 : 압력게이지 103 : 공기압 동작 릴리프 밸브
104 : 압축공기공급 호스 200 : 제2캡
201 : 홈

Claims (5)

1. 항공기 프로펠러의 오일 누설을 점검하는 점검장치에 있어서,
   항공기 프로펠러의 배럴 일측에 장착되어, 상기 배럴의 내부 기밀을 유지하는 제1캡;
   상기 배럴의 타측에 장착되어, 오일의 유로를 차단하여 배럴의 내부 기밀을 유지하는 제2캡; 및
   배럴 내부에 점검용 압축공기를 공급하는 압축공기 공급 호스를 포함하는 항공기 프로펠러의 오일 누설을 점검하는 점검장치
2. 제1항에 있어서,
   배럴 내부에 공급되는 공기압력을 측정하는 압력게이지를 포함하는 항공기 프로펠러의 오일 누설을 점검하는 점검장치
3. 제1항에 있어서,
   배럴 내부의 공기압력 상승시 설정된 압력에서 공기압력에 의하여 동작되어 공기압을 낮추는 공기압 동작 릴리프 밸브를 포함하는 항공기 프로펠러의 오일 누설을 점검하는 점검장치
4. 상기 제1캡과 상기 제2캡이 결합된 상기 배럴이 내부기밀을 유지하는 단계; 상기 배럴 내부에 압축공기를 공급하는 단계; 상기 배럴의 표면에 비눗물을 도포하는 단계; 및 상기 배럴의 표면에 비눗물의 거품 발생여부를 확인하는 단계;을 포함하는 항공기 프로펠러의 오일 누설 점검 방법
   
5. 제4항에 있어서,
   누설 결함방생 시 분해 후 누설부위 수정 및 재조립하는 단계를 더 포함하는 항공기 프로펠러의 오일 누설 점검방법

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