KR20190094783A - 항공기 에일러론 리깅 교육장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 항공기 에일러론 리깅 교육장치는 사각의 프레임, 상기 프레임의 중앙에 설치된 동체에 대하여 좌우에 설치된 한 쌍의 에일러론, 상기 에일러론에 연결된 조종간, 및 상기 조종간의 동작에 따라 상기 에일러론이 동작될 수 있도록 상기 조종간과 에일러론을 연결하는 복소의 케이블을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

항공기 에일러론 리깅 교육장치{A Training Apparatus for Aileron Rigging}

본 발명은 항공기 에일러론 리깅 교육장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 실체 항공기를 구비하지 않더라고 항공기 정비사들이 실제 항공기 에일러론 시스템의 구성 및 동작원리를 정확히 이해하고 리깅 교육을 수행할 수 있는 항공기 에일러론 리깅 교육장치에 관한 것이다.

일반적으로 항공기의 정비 교육은 항공기 조종 교육과 더불어 항공기의 사고 방지에 매우 중요한 비중을 차지한다.

따라서, 항공기 정비사들의 경우 항공기 부품의 구성 및 동작원리에 대한 정확한 이해와 이를 바탕으로 한 정비 실습 경험이 요구되는데, 실제 항공기의 경우 매우 고가이기 때문에 일선 교육기관에서는 교관의 이론 강의와 전산적 시뮬레이션 장비를 이용한 실습을 통하여 항공기 정비사들의 교육이 이루어지는 것이 일반적이다.

이러한 전산적 시뮬레이션 방식의 항공기 정비 실습 장치는 하기 [문헌 1] 등에 구체적으로 개시되어 있는데, 이러한 시뮬레이션 장치들의 경우 항공기 정비 교육생들이 실제 항공기 부품의 전체적인 구성 및 동작원리를 이해하기에는 부족하기 때문에 현장에서 바로 적용할 수 있는 실제적인 실습경험을 획득하기 곤란하다는 문제점이 있다.

[문헌 1] 한국공개특허 제2014-0083472호(2014. 7. 4. 공개)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 실체 항공기를 구비하지 않더라고 항공기 정비사들이 실제 항공기 에일러론 시스템의 구성 및 동작원리를 정확히 이해하고 리깅 교육을 수행할 수 있는 항공기 에일러론 리깅 교육장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 항공기 에일러론 리깅 교육장치는 사각의 프레임, 상기 프레임의 중앙에 설치된 동체에 대하여 좌우에 설치된 한 쌍의 에일러론, 상기 에일러론에 연결된 조종간, 및 상기 조종간의 동작에 따라 상기 에일러론이 동작될 수 있도록 상기 조종간과 에일러론을 연결하는 복소의 케이블을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 항공기 에일러론 리깅 교육장치는 실체 항공기를 구비하지 않더라고 항공기 정비사들이 실제 항공기 에일러론 시스템의 구성 및 동작원리를 정확히 이해하고 리깅 교육을 수행할 수 있는 장점이 있다.

도1은 항공기의 조종면을 설명하기 위한 도면,
도2 내지 도12는 본 발명에 따른 장치의 전체 구성 및 이를 이용한 실습 방법을 설명하기 위한 도면,
도13 내지 도17은 실제 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 이용하여 상세히 설명하기로 한다.

항공기 장비에는 날개와 수직 및 수평 안정기와 같은 항공기 주요 표면에 부착 된 이동식 비행 제어 장치의 조정 및 이동을 말하는데, 에일러론은 날개에 부착되고, 엘리베이터는 수평 스태빌라이저에 연결되며, 방향타는 수직 스태빌라이저에 연결된다.

리깅은 케이블 장력을 설정하고, 비행 제어 장치의 이동 한계를 조정하고, 움직임의 한계를 설정하는 것을 말하는데, 비행 제어 장치 외에도 엔진 제어 장치, 비행 갑판 제어 장치 및 착탈식 착륙 장치 구성 부품을 포함하도록 다양한 구성 요소에 대한 리깅이 수행되며, 항공기의 조종면(Flight Control System)은 도1과 같다.

일반적으로 항공기는 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw)는 3개의 조종면 (control surface)에 의해 조종된다. 롤은 날개의 뒷 전에 위치한 에일러론(aileron)에 의해 조종된다. 피치(pitch)는 수평꼬리날개 후방부분에 위치한 엘리베이터(elevator)에 의해 조종된다. 요는 수직꼬리 날개의 후방부분 러더(rudder)에 의해 조종된다.

각 조종면은 조종간과 케이블, 그리고 조종면에 연결된다. 또한 어떤 항공기들은 브레이크,스로틀,도어등에도 케이블로 연결 조작하는 구조로 되어있다. 고속항공기 유압을 이용 조종면을 작동하는 항공기도 때로는 각 조종면 엑츄에이터의 서보밸브를 작동시킬 때 케이블로 조작한다.

보편적인 항공기의 리깅은(Rigging) 조종간의 중립과 조종면의 중립이 일치하고, 장력이 정해진 장력치 안에 있어야 한다. 케이블을 이용함에 있어 상당히 숙련된 기술과 지식이 필요하다. 항공기에는 정해진 장력 조절치가 있다. 장력의 조절은 턴버클로 하며, 텐션메터로 장력을 읽어낸다.

또한 턴버클은 장력 조절 후 안전결선 또는 락킹클립을 사용하여 고정을 하여야 한다. 또한, 몇몇 항공기는 각 중요부위에 리그홀을 두어 리그핀을 삽입하여 장치의 중립을 확인할 수 있다.

본 발명에 따른 에일러론 리깅 교육장치는 위의 기능을 고가의 항공기에서 실습을 할 수 없는 상황에서 정비사 교육의 질 향상을 위해 보다 저렴하고 접근성을 좋게 하기 위해 개발된 것이다.

본 장치의 구성 및 기능은 다음과 같다. 먼저, 가장 리깅이 어려운 항공기 에일러론을 기구적으로 모사하였는데, 엘리베이터, 러더 등 작동 조종면이 1개로 조절의 경우의 수가 상대적으로 적기 때문에 고도의 정비 실습이 이루어질 수 있도록 하였으며, 상세 구성은 도2 내지 도9에 도시된 바와 같다.

공군에서 운영중이고 또한 항공기 정비 기능대회 기준 항공기인 F-5 항공기를 기준으로 에어론 리깅을 먼저 설명하면 다음과 같다.

-조종간(Control stick)과 좌,우 Aileron Quadrant에 각 1홀 합 3개의 리그홀이 존재한다.

-또한 조종간과 좌측 쿼드란트,조종간과 우측 쿼드란트, 좌측과 우측 쿼드란트에 연결된 각 3개의 케이블이 존재한다.

-각 쿼드란트는 유압 서보밸브를 작동하고, 유압엑츄에이터는 서보밸브의 열림 양만큼 에어론을 작동한다. 이때 에어론의 Push-Pull Rod는 에츄에이터 로드로 대신한다.

-에어론에는 상부 힌지와 하부 엑츄에이터 힌지로 연결되어 차동에어론을 구현한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 장치의 경우 케이블 텐션 조절 기능 및 안전결선/클립 장착은 도3에 도시된 바와 같으며, 도4와 같이 텐션메타를 이용하여 장력을 측정하고 케이블 텐션을 조절할 수 있다.

또한, 도5 내지 도7에 도시된 바와 같이 리그홀 맞추기는 3개의 리그홀에 리그핀을 삽입하여 리깅을 실습할 수 있는데, 이때 케이블 텐션 조절 작업과 병행하여 실제와 같이 실습이 가능하다.

또한, Push-Pull Rod 조절은 도8에 도시한 바와 같이 이루어질 수 있으며, 도9에 도시한 바와 같이 조종면과 날개 기준면 위치 확인 실습(각도기 사용법 교육등 포함)을 할 수 있다.

또한, 차동 에어론 교육도 실습할 수 있는데, 도10은 조종간을 좌측으로 작동시 좌측에어론 작동 길이 표시한 것이고, 도11은 조종간을 좌측으로 작동시 우측에어론 작동 길이 표시한 것이다.

또한, 도12에서는 조종간을 좌측으로 일정한 범위만큼 작동시 좌우 작동 길이가 다름을 표시하는 사진인데, 이와 같이 항공기 기종별로 조종간을 일정한 방향으로(좌,우) 움직일 때 항공기 에어론은 서로 다른 각도로 작동한다.

이는 항공기가 회전시 날개 공기역학적 변화량의 차이로 항공기 슬립등이 발생하여 에어론을 차동으로(Differential Aileron) 움직이게 되는데, 본 장비는 이를 구현하여 보다 현실적인 교육을 할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 장치는 자동차의 경우 조향장치에 대한 얼라이먼트 실습 교육 훈련장비에 대응되는 것이라고 할 수 있는데, 다만 항공기는 기종도 많으며, 실습할 항공기 가격도 고가이며, 실습할 장소도 구애를 받기 때문에 이를 해결하고자 본 장비에 항공기 에일러론 리깅 기능을 전부 실습할 수 있도록 구성하였다.

이를 위하여, 각 부위에 유격을 최소화 하기 위해(유격이 발생한다면 정확한 조절작업이 불가능하다) 각 부위에 정밀공차 베어링을 장착하여(에어론 힌지,조종간 힌지, 쿼드란트 고정핀) 유격을 최소화 하였다.

또한 고가의 항공기 쿼드란트를 구현하기 위해 레이져 절단을 여러겹으로 하고 합쳐 하나로 용접하여, 저렴한 단가와 실제와 유사성을 구현하였다.

-Push-Pull Rod는 직접 제작하여(정 및 역 나사산 항공기용 피치 가공) 저렴한 단가와 실제와 유사성을 구성하였다.

Claims (1)

1. 사각의 프레임;
   상기 프레임의 중앙에 설치된 동체에 대하여 좌우에 설치된 한 쌍의 에일러론;
   상기 에일러론에 연결된 조종간; 및
   상기 조종간의 동작에 따라 상기 에일러론이 동작될 수 있도록 상기 조종간과 에일러론을 연결하는 복소의 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기 에일러론 리깅 교육장치.
   

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