| 1.전기전자 기초내용 |
1.항공전자전기개론 요약
1.1.기본개념
1)전기 : 자유전자/이온등 전하의 움직임으로 인해서 생기는 에너지
1.정전기 : 마찰/접촉/유도등에 의해 발생 // 전자의 부족 및 과잉 상태 지시
2.동전기 : 전자가 물질속에서 이동하여 발생 // 직류, 교류, 맥류
2)전하 : 모든 전기현상의 근원 // 물체의 속성 // 양(+)과 음(-)
3)전기력 : 전하사이에 작용하는 힘 // 전기력 F = k Q1Q2/R^2 // 인력과 척력
4)전기장 : 전기력이 작용하는 범위 // 전기력의 전달매체 // 전기장의 세기 E = k Q/R^2
5)전하량 : 전하의 양 // 단위 : Ω쿨롱(C) => 1C = 전자 6.25 x 10^18개의 전하량
6)부하 : 전기적인 에너지를 소비하는 소자 // 저항
7)전압강하 : 부하에 의하여 소비되는 만큼 감소되는 전압
1.2.전류/전압/저항
1)전류(I) : 전위차에 의해 생기는 전하의 흐름 // 단위 : 암페어(A) => 1A = 1C/s
2)전압(V) : 전하가 흐를 수 있도록 해주는 전위차 // 단위 : 볼트(V)
3)저항(R) : 전류의 흐름을 방해하는 정도 // 단위 : 옴(Ω)
4)옴의법칙 : 전압은 전류와 저항의 곱과 같다 // V = IR
1.3.축전지 연결방법
1.3.1.직렬연결
1)축전지의 양극과 음극을 연결 // 전압이 갯수배로 증가 // 전류 일정
2)It = I1 = I2 = I3 ...
3)Vt = V1 + V2 + V3 ...
4)Rt = R1 + R2 + R3 ...
1.3.2.병렬연결
1)축전지의 같은 극끼리 연결 // 전류가 갯수배로 증가 // 전압 일정
2)It = I1 + I2 + I3 ...
3)Vt = V1 = V2 = V3 ...
4)1/Rt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 ...
1.3.3.직-병렬 연결 : 직렬연결과 병렬연결을 혼합한 것
1.4.키르히호프법칙
1.4.1.제1법칙 : 전류법칙(접합점 법칙)
1)총 유입전류의 양은 총 유출전류의 양과 같다
2)전하보존법칙 // 들어온만큼 나간다
1.4.2.제2법칙 : 전압법칙(폐회로법칙)
1)폐회로에서 공급한 기전력의 총량은 부하들의 전압강하의 총량과 같다
2)준만큼 쓴다
1.5.각속도/주기/주파수
1)각속도(ω) : ω = θ/t (단위시간당 회전한 각도)
2)주기(T) : T = 2π/ω (1회전하는데 걸리는 시간)
3)주파수(f) : 진동수 f = 1/T (초당 회전하는 수)
4)각속도ω = 2π/T = 2πf
5)교류발전기 출력주파수 f = PN/120 (P:발전기 자석극수 N:rpm)
1.6.교류회로
1.6.1교류의 표기방법
1)순시값 : 시간에 따라 변화하는 순간순간의 값
1.e = Emsinωt
2.i = Imsinωt
2)최대갑 : 사인파(정현파)에서 최댓값
1.e = Em
2.i = Im
3)실효값 : 교류를 직류로 나타낸값 // 제곱근평균
1.e = Emsinωt x 2^0.5 = 0.707Em
2.i = Imsinωt x 2^0.5 = 0.707Em
4)평균값 : 반주기면적을 반주기로 나눈 값
1.e = Emsinωt x 2/π = 0.637Em
2.i = Imsinωt x 2/π = 0.637Em
1.6.2.축전기(콘덴서)
1)전하저장장치 // 직류차단 및 교류통과
2)전기적인 에너지를 전하로 전기장에 저장
3)정전용량 커패시턴스 C = Q / V (단위전압 당 저장할 수 있는 전하량)
4)정전용량 C = Q/V = εS/d // C의 단위 F[패럿]
5)콘덴서에 흐르는 전류Ic가 전압Ec 보다 90°앞선다 (ICE 90°)
6)콘덴서의 직렬연결 : 1/Ct = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 ...
7)콘덴서의 병렬연결 : Ct = C1 + C2 + C3 ...
8)용량리액턴스 Xc : 교류에서 콘덴서의 저항성분 // Xc = 1/2πfC
1.6.3.코일(인덕터)
1)자계에 전지적인 에너지를 저장하는 전기소자 // 직류통과 및 교류방해
2)유도용량 인덕턴스(L) : 코일의 유도기전력 유도 능력
3)정전용량단위 H[헨리]
4)코일에 흐르는 전류IL이 전압 EL보다 90°늦는다 (ELI 90°)
5)코일의 직렬연결 : Lt = L1 + L2 + L3 ...
6)코일의 병렬연결 : 1/Lt = 1/L2 + 1/L2 + 1/L3 ...
7)유도리액턴스 XL : 교류에서 코일의 저항성분 // XL = 2πfL
1.6.4.RLC회로 : 저항/축전기/코일의 복합회로
1)임피던스 Z : 회로의 종합적인 저항성분
2)저항(R)만의 회로 : Z=R // It = V/Z = V/R
3)축전기(C)만의 회로 : Z=Xc // It = V/Z = V/Xc
4)코일(L)만의 회로 : Z=XL // It = V/Z = V/XL
5)직렬 RLC회로
1.직렬회로 => 전류일정 // 전압의 위상차 발생
2.상의 순서는 XL >> R >> XC 순서
3.Z = (R^2 + (XL-Xc)^2)^0.5
4.It = V/Z = V / (XL-Xc)^2)^0.5
6)병렬 RLC회로
1.병렬회로 => 전압일정 // 전류의 위상차 발생
2.상의 순서는 Ic >> IR >> IL
3.It = (IR^2 + (Ic-IL)^2)^0.5
4.IR = V/R // Ic = V/Xc // IL = V/XL
5.Z = V/I = 1/((1/R)^2 + (1/Xc - 1/XL)^2)^0.5
7)공진주파수 f0 : Xc = XL일때의 주파수 // f0 = 1 / 2π(LC)^0.5
1.6.5.전력
1.피상전력 S : 공급전력 // 단위[VA] // S = VI
2.유효전력 P : 실제로 소비되는 전력 // 단위[W] // P = VIcosθ
3.무효전력 Q : 소비되지 못하는 전력 // 단위[Var] // Q = VIsinθ
4.역률(power factor) : 유효전력 / 피상전력 = cosθ
1.6.6.변압기/변류기/정류기
1)원리 : 상호유도작용 // 코일에 전류를 흘러 자속의 변화를 만들어 자기를 유도
2)권수비 a = N1/N2 = E1/E2 = I2/I1 // 손실을 무시할 경우 P1 = P2
3)Step-Up 변압기 : 2차측에 1차측보다 높은 전압이 유도
4)Step-Down 변압기 : 2차측에 1차측보다 낮은 전압이 유도
5)변압기의 손실
1.동손 : 코일을 꼬아서 만든 저항에 의해 열의형태로 I^2R 만큼 발생
2.철손-히스테리시스손실 : 초기에 코어를 자화시키기 위한 에너지손실 // 냉각요구
3.철손-와전류손실 : 철심내부의 와전류가 전류의 흐름을 방해하여 발생 // 적층코어로 해결
1.6.7.반도체 : 도체와 절연체의 중간정도로 전하를 통과시키는 물질
1)반도체의 비저항 ρ : 10^-3 ~ 10^6 // 온도계수는 음(-)
2)진성반도체 : 가전자 4개인 원소들로 이루어진 반도체
3)불순물반도체 : 진성반도체에 불순물(억셉터/도우너)을 첨가한 반도체
1.P형반도체 : 진성반도체 + 가전자 3개원소(억셉터) // (+)극성 반도체
2.N형반도체 : 진성반도체 + 가전자 5개원소(도우너) // (-)극성 반도체
4)정공(양공) : P형반도체에서 전자가 모자란 구멍
5)자유전자 : N형반도체에서 초과분량의 자유로운 전자
6)캐리어 : P형 및 N형 반도체에서 전하의 이동매체로써 정공과 자유전자를 의미
1.6.8.PN접합과 다이오드
1)PN접합 반도체 : P형과 N형 반도체를 접합한 반도체
1.접합면에서 자유전자와 정공의 이동으로 중성화
2.접합면은 캐리어의 이동이 없는 공핍층으로 변화
2)바이어스 (bias) : 외부에서 기전력을 인가하는 것
3)순방향 바이어스 : P형쪽에 (+) 극을, N형쪽에 (-)극을 연결하는것
1.(+)극과 정공, (-)극과 자유전자사이에 척력이 작용
2.공핍층이 붕괴되고 전자의 흐름이 발생 => 반도체에 전류가 흐름
4)역방향 바이어스 : P형쪽에 (-) 극을, N형쪽에 (+극을 연결하는것
1.(-)극과 정공, (+)극과 자유전자사이에 인력이 작용
2.공핍층이 증가되고 전자의 흐름이 차단 => 반도체에 전류가 흐르지않음
1.6.9.다이오드
1)전류의 역류를 방지 // 교류를 직류로 바꾸는 정류작용
2)문턱전압 : 다이오드가 작동을 시작하는 순방향의 최소전압
3)항복전압 : 다이오드가 역방향으로도 전류를 흘러보내는 역방향의 최소전압
4)제너다이오드
1.역방향 바이어스에서만 작동
2.정전압 다이오드로써 정전압 제어용으로 사용
3.역방향바이어스에서 전류가 크게 변해도 전압의 변화는 극히 작다
5)발광다이오드(LED) : 전기에너지를 빛에너지로 전환
6)포토다이오드 : 빛에너지를 전기에너지로 전환
1.6.10.전기의 측정 : 다르송발 계기원리를 이용
1)전류계 : 전류를 측정하는 기구 // 측정대상회로와 직렬로 연결
1.분류저항(션트 저항) : FSD이상의 전류값을 측정할 수 있게 해준다 // 전류계와 병렬로 연결
2.미터기양단전압 = 분류저항 양단전압 // RmIm = RsIs
3.총전류 It = Im+Is = Im+ Im x Rm/Rs = Im(1 + Rm/Rs)
4.전류계 배율 n = It/Im = 1 + Rm/Rs
5.FSD의 n배 측정시 Rs = Rm/(n-1)
2)전압계 : 전압을 측정하는 기구 // 측정대상회로와 병렬로 연결
1.분압기(배율기) : FSD이상의 전압값을 측정할 수 있게 해준다 // 전압계와 직렬로 연결
2.계기쪽양단전압 = 회로양단전압 = V = Irs + IRm // Vm = IRm
3.분압기배율 n = V/Vm = (IRs + IRm) / IRm = 1 + Rs / Rm
4.FSD의 n배 측정시 Rs는 (n-1)Rm
5.전압계감도(S) = Rt/V
3)저항계 : 회로의 저항을 측정하거나 단락된 부분을 탐지하는데 사용
1.회로가 단락(short)된 경우 : 저항값이 0을 지시
2.회로가 개방(open)된 경우 : 저항값이 무한대를 지시
1.6.11.삼상교류
1)Y결선
1.상전압 Vp = Emsinωt
2.선간전압 Vl = √3Emsin(ωt + 30°) // 선간전압이 상전압의√3배이고 위상이 30°앞선다
3.상전류 Ip = 선전류 IL
2)델타결선
1.상전류 Ip = Imsinωt
2.선전류 IL = √3Imsin(ωt - 30°) // 선전류가 상전류의√3배이고 위상이 30°늦다
3.상전압 Vp = 선전압 Vl
3) 3상교류전력
1.피상전력 : √3VLIL [VA]
2.무효전력 : √3VLILsinθ [Var]
3.유효전력 : √3VLILcosθ [W]
4)y결선 델타결선 전환
1.y에서 델타로 전환 : 델타 저항 = 2개씩 곱한것의 합 / 마주보는 저항값
2.델타에서 y로 전환 : y저항 : 양옆의 곱 / 3저항의 합
1.6.12.트랜지스터
1)전류제어소자 // 신호증폭, 스위칭작용
2)콜렉터 / 베이스 / 에미터로 구성
3)npn형과 pnp형으로 구분
4)콜렉터와 베이스사이의 연결 : 역방향 바이어스
5)베이스와 에미터사이의 연결 : 순방향 바이어스
6)전류증폭률 : α = Ic/Ie // β = Ic/Ib = α(1-α)
| 2.항공기 전기계통 |
1.항공기용 전기부품과 배선
1.1.도선
1)항공기 배선방식 : 단선계통방식
2)단선계통 : 양(+)의 선은 도선을이용 // 음(-)의 선은 기체구조재를 이용 // 무게경감
3)도선단면적 단위 : circular mil // 1mil = 0.001inch // 단면적 A = d(직경)^2 // 625cmil => d=0.025"
1.2.회로보호장치
1)퓨즈 : 규정용량 이상의 전류가 흐르면 녹아서 끊어지는 장치 // 주석과 비스무트재질
2)회로차단기 : 규정전류 이상의 전류가 흐를 시 회로를 개방시켜주는 장치 // 많이사용 및 스위칭 작용
3)열보호장치 : 열스위치 // 기기가 과열되면 자동으로 공급전류를 차단시켜주는 장치
1.3.스위치 : 전류의 흐름을 허용/차단 하거나 전류의 방향을 제어하는 장치
1)토글스위치 : 항공기에서 가장많이 사용 (레버형식)
1.SPST : Single Pole Single Throw // 1개의 접점 // 스위치는 한쪽방향으로 작동
2.SPDT : Single Pole Dounble Throw // 1개의 접점 // 스위치는 두방향으로 작동
3.DPST : Double Pole Single Throw // 2개의 접점 // 스위치는 한쪽방향으로 작동
4.DPDT : Double Pole Double Throw // 2개의 접점 // 스위치는 두방향으로 작동
2)푸시버튼스위치 : 계기패널에 사용
3)마이크로스위치 : 착륙장치/플랩 작동 전동기의 작동을 제한하는데 사용
4)회전선택스위치 : 여러개의 스위치를 하나로 통합해놓은 스위치
5)근접스위치 : 출입문 등이 완전히 닫히지 않았을 때의 경고용 회로에 사용
1.4.계전기(릴레이)
1)스위치에 의해서 간접적으로 작동
2)큰전류가흐르는 회로를 작은전류로 제어
1.5.저항기
1)다양한 전압을 생성하기 위해 전류의 흐름을 제어
2)전기적인 에너지를 열로 전환시켜 전압을 강하시킨다
3)고정식저항기(축류형/방사형) // 조절 및 가변식 저항기
1.6.전기측정계기
1)다르송발계기의 원리 이용 // 영구자석의 자기장 내에 코일이 감긴 도체가 있고 전류가 흐르면 토크가 발생
2)전류계 : 회로에 직렬로 연결하여 전류측정 // 분류저항(션트저항)을 전류계와 병렬로 연결하여 사용
3)전압계 : 회로에 병렬로 연결하여 전압측정 // 배율저항을 전압계와 직렬로 연결하여 사용
4)저항계 : 회로에 병렬로 연결하여 저항 측정 및 단선된 곳을 조사
5)멀티미터 : 전류/전압/저항을 하나의 계기로 측정할 수 있는 기기
6)메가 옴미터 : 전기장치의 절연상태를 검사하는데 사용
2.직류전력
2.1.축전지
2.1.1.납산 축전지(lead acid battery)
1)셀당 전압 : 2V // 6~12개를 직렬로 연결하여 사용
2)납산축전지의 구성
1.극판 : 양극판(이산화납) // 음극판(납) // 전해액(묽은황산) // 음극판이 양극판보다 한 개 더 많다
2.격리판 : 음극판과 양극판이 접촉되어 단락되는것을 막기 위해 극판 사이에 설치된다
3.터미널포스트 : 셀을 연결할 때 사용
4.캡 : 터미널포스트의 중앙에 위치 // 전해액의 비중측정,증류보충,충전 시 발생하는 가스를 배출할 때 사용
5.납추 : 캡 속에 위치하여 비행자세변화에 따른 전해액의 누설을 방지
6.셀커버 / 지지대 / 셀 컨테이너
3)납산축전지의 특징
1.충전 시에 비중이 높아진다
2.비중계로 전해액의 비중을 측정하여 충전상태를 알 수 있다 (완충전 1.3 저충전1.2~1.239)
3.비중은 온도에 따라 변화한다
4.전해액 보충 시 반드시 물(증류수)에 묽은 황산을 넣어 만든다
5.전해액 보충 시 순수한 증류수를 보충 // 표면이 더러우면 마른걸레로 닦아낸다
2.1.2.알칼리 축전지
1)항공기에는 니켈-카드뮴 형식의 알칼리 축전지를 사용한다
2)유지비가 적게들고 수명이 길다
3)재충전 시간이 짧고 신뢰성이 높다
4)큰 전류를 일시에 써도 무리가 없다
5)셀당 전압 : 1.2~1.25V (납산축전지 처럼 직렬로 연결하여 사용)
6)알칼리 축전지의 구조
1.극판 : 양극판(수산화니켈) // 음극판(카드뮴) // 전해액(30% 묽은 수산화칼륨)의 비중 : 1.24~1.3
2.방전상태 확인 : 전압계로 측정
3.전해액은 충-방전 시에 화학적으로 변하지 않고 비중도 변하지 않음 (방전 시에 전해액 유면이 낮아짐)
7)알칼리 축전지 사용 시 주의사항
1.납축전지와 화학적 특성이 반대이므로 분리하여 사용 (사용 공구도 따로 사용)
2.전해액이 부식성이 강하므로 주의 (중화제 : 아세트산 / 레몬쥬스 / 붕산염 용액)
3.완충 후 3~4시간이 지나기 전에 증류수를 첨가해서는 안된다
4.충전 시 각각의 셀을 단락시켜 전위를 0V로 평준화 시키고 충전
5.전해액 제작 시 물에 수산화칼륨을 조금씩 떨어뜨려서 제작
2.1.3.축전지의 용량과 충전방법
1)축전지 용량 : Ah(Ampere - hour)로 표시 // 항공기 축전지에는 5시간 방전율을 적용
2)정전압 충전법(항공기에 사용되는 충전법)
1.짧은 시간 안에 빠르게 충전이 가능하다
2.여러개를 동시에 충전할 때 전압값별로 전류와 용량에 관계없이 병렬로 연결
3)정전류 충전법
1.일정한 규정전류로 계속 충전하는 방법
2.여러개를 동시에 충전 시에 전압에 관계없이 용량을 구별하여 직렬로 연결
3.충전 소요시간이 길고 과충전이 쉽다
2.2.직류발전기
2.3.1.전기수요에 따른 분류
M형 : 50A // O형 : 100A // P형 : 200A // R형 : 300A // A형 : 400A
2.3.2.직류발전기의 구조
1)계자 : 요크라는 틀에 고정된 자극 (2극 또는 4극)
2)전기자 : 자계 내에서 회전하는 코일을 포함한 회전체 (링형과 드럼형)
3)정류자 : 전기자 축 끝에 연결된 구리로 된 쐐기 모양의 판 // 브러시와 연결된다
4)브러시 : 정류자편과 접촉하여 전기의 흐름을 끊기지 않도록 해준다
2.3.3.직류발전기의 종류
1)직권형 : 전기자와 계자 코일이 서로 직렬로 연결 // 전압 조절이 어렵다
2)분권형 : 전기자와 계자 코일이 서로 병렬로 연결 // 부하전류가 출력전압에 영향끼치지 않음
3)복권형 : 직권형과 분권형을 동시에 가지는 발전기 // 일반적으로 많이 사용한다
2.3.4.직류발전기 보조장치
1)전압 조절기 : 일정한 출력전압을 유지 // 진동형과 카본파일식 중 카본파일식 많이 사용
2)역전류 차단기 : 발전기 출력전압이 낮을때 축전지에서 발전기로 전류가 역류하는 것을 막는다
3)과전압 방지장치 : 출력전압이 과도하게 높아졌을 때 회로를 보호하는 장치
4)계자 제어장치 : 계자 코일을 보호하기 위하여 전류를 차단시키는 장치
5)발전기의 시험 : 전기자시험과 계자시험
3.교류전력
3.1.교류의 표시법
1)극좌표 표시법 : 2개이상의 교류를 곱하거나 나누는 계산에 이용
2)지수함수 표시법 : 2개이상의 교류를 곱하거나 나누는 계산에 이용
3)복소수 표시법 : 교류의 더하거나 빼는 계산에 이용
4)삼각함수 표시법 : 교류를 그림으로 취급할 때 사용
3.2.교류의 대표값
1)실효값 : 최댓값의 0.707.배 // Erms = 0.707 x Em // Irms = 0.707 x Im
2)평균값 : 최댓값의 0.637배 // E = 0.637 x Em // I = 0.637 x Im
3.3.교류전압 조절기
1)발전기 구동축의 회전수가 변해도 발전기 출력전압은 일정하게 조절
2)부하가 급격히 변해도 출력전압은 일정하게 조절
3)여러개의 발전기가 병렬운전 시에는 각 발전기가 부담하는 전류를 같게 설정
3.4.정속구종장치
1)Constant Speed Driver ; CSD
2)기관의 회전수가 변해도 교류발전기의 회전수는 일정하게 해주는 장치
3)발전기의 출력주파수를 일정하게 유지
3.5.인버터
1)교류발전기가 고장났을 때 사용
2)축전지의 직류를 공급받아 교류로 전환시켜 교류전력을 공급
4.변압기/변류기/정류기
4.1.변압기
1)전압의 전기적 에너지를 다른 전압의 전기적 에너지로 바꾸어주는 장치
2)두개의 코일과 두 코일이 감겨진 철심으로 구성
3)권수비 a = N1/N2 = E1/E2 // N:코일의 감은횟수 E:전압 1:1차측 2:2차측
4.2.변류기
1)변압기의 일종으로 전류의 흐름을 변화시켜주는 장치
2)일반적으로 큰전류에서 작은전류를 빼내어 계기나 계전기에 공급하기위해 사용
3)변류비 : 권수비의 역수 I1/I2 = N2/N1
4.3.정류기
1)전류를 한쪽방향으로만 흐르게 하는 장치
2)교류를 직류로 바꾸는데 사용
5.전동기 : 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 전환
5.1.직류전동기
1)직권 전동기 : 계자와 전기자가 직렬로 연결 // 부하가 크다 // 시동전동기, 플랩, 착륙장치 전동기로 사용
2)복권전동기 : 계자와 전기자가 병렬로 연결 // 회전속도에 따라 전류가 일정 // 선풍기, 원심펌프 작동에 사용
3)분권전동기 : 부하의 변화에 따른 회전속도의 변동이 적다 // 일정한 회전속도가 요구되는 인버터에 사용
5.2.교류전동기 : 직류전동기보다 효율이 좋고 경제적이며 무게에 비해 큰 동력을 얻을 수 있다
1)만능전동기 : 교류와 직류를 겸용으로 사용이 가능한 전동기 // 청소기, 드릴에 사용
2)유도전동기 : 부하 감당범위가 넓은 전동기 // 교류에 대한 작동특성이 우수
3)동기전동기 : 일정한 회전수가 필요한 기구에 사용 // 기관의 회전계에 이용
6.조명장치
6.1.착륙등
1)착륙 시 광선을 앞방향으로 비추어 주는 등
2)날개 및 날개뿌리 부분 또는 랜딩기어에 항공기 축방향으로 장착
3)착륙장치가 올라갈 때는 불이 들어오지 않음
6.2.지상활주등 : 야간에 지상에서 활주할 때 유도로를 비추기 위하여 사용
6.3.항행등 : 항공기 진행방향과 위치를 표시하기 위한 등
1)좌측날개 끝 : 적색 등
2)우측날개 끝 : 녹색 등
3)동체 꼬리 : 백색 등
6.4.충돌방지등
1)충돌을 방지하기 위해 항공기의 주의를 끌어주는 장치
2)동체 상부나 수직안정판 꼭대기에 적색으로 점멸
6.5.항공기 내부 조명계통
1)조종실/객실의 실내를 조명 // 계기의 상태를 파악하게 해준다 // 그밖에 내부에 필요한 부분을 조명
2)계기등, 조종실 조명등, 객실 조명등, 화물실 조명등
| 3.항공기 계기계통 |
1.항공기 계기일반
1.1.항공계기 색표지
1)빨간색 방사선 : 최소 및 최대 운용한계를 지시
2)초록색 호선 : 안전운용범위 / 계속운전범위를 지시
3)노란색 호선 : 안전운용범위와 초과금지사이를 지시 // 경고범위
4)하얀색 호선 : 플랩작동범위를 지시
5)파란색 호선 : 기화기장착 왕복엔진에서 혼합비가 오토린(auto lean)일때의 상용안전운전범위를 지시
1.2.계기판
1)자기영향을 받지않도록 비자성 금속인 알루미늄 합금으로 제작
2)진동으로부터 보호하기 위한 고무 완충 마운트 사용
3)가시성을 위해 무광택의 검은색도장처리
4)비행계기 : 고도계/속도계/승강계/선회경사지시계/방향지시계/마하계 등
5)기관계기 : 회전계/흡입압력계/연료압력계/윤활유압력계/압출기출구압력계/배기가스온도계 등
6)항법계기 : 자기컴퍼스/원격지시컴퍼스/자동방향탐지기/거리측정장치/관성항법장치 등
1.3.계기의 배치 : 표준T자 계기배열
속도계-----------자세계----------고도계
선회계 ----------방향계----------승강계
2.피토 정압 계통 기기
2.1.피토정압관
1)전압과 정압을 수감하여 동압을 산출
2)정압공 : 정압을 수감
3)전압공 : 전압을 수감
4)정압만을 이용한 계기 : 고도계 / 승강계
5)정압과 동압을 이용한 계기 : 속도계 / 마하계 / 대기속도계
2.2.고도계 : 항공기의 비행고도를 지시하는 계기
2.2.1.항공기의 고도
1)절대고도 : 항공기에서 해당위치에서의 지면까지의 거리
2)진고도 : 항공기에서 주변해면까지의 거리
3)기압고도 : 항공기에서 표준해수면까지의 거리
2.2.2.고도계의 보정
1)QNE 보정
1.표준해수면으로부터의 고도를 지시하도록 설정하는 것
2.QNH를 통보해주는 곳이 없는 곳에서 사용
3.14000ft 이상의 높은 고도의 비행에서 사용
4.고도계는 기압고도를 지시
2)QNH 보정
1.활주로의 표고에 나타난 해수면으로부터의 고도를 지시하도록 설정하는 것
2.14000ft 이하의 낮은 고도의 비행에서 사용
3.고도계는 진고도를 지시
3)QFE 보정
1.활주로에서 고도가 0ft가 되도록 설정하는 것
2.활주로로부터의 절대고도를 지시
3.이착륙 훈련비행에 편리
2.2.3.고도계의 오차
1)눈금오차 : 보는 방향에 따라 눈금이 조금씩 다르게 읽히는 오차
2)탄성오차 : 일정한 온도에서 재료의 특성때문에 생기는 탄성체 고유의 오차
3)온도오차 : 온도에 의한 팽창에 의해 생기는 오차
4)기계적오차 : 기계적마찰 / 기구불평형 / 가속도와 진동 등에 의해 생기는 오차
2.3.대기속도계 : 전압과 정압의 차이인 동압을 이용하여 속도를 산출
1) 지시대기속도 IAS : 피토계기를 이용하여 1차적으로 산출한 속도
2) 수정대기속도 CAS : 지시대기속도의 계기오차 및 위치오차를 수정한 속도
3) 등가대기속도 EAS : 수정대기속도에 공기의 압축성효과를 고려한 속도
4) 진 대기속도 TAS : 등가대기속도에 고도변화에 따른 밀도차이를 보정한 속도
2.4.마하계
1)대기속도를 공기중의 음속에 대한 비율로 표시한 계기
2)속도계 + 고도수정 아네로이드
2.5.승강계
1)항공기의 수직방향 속도를 지시한다 (상승속도 / 하강속도)
2)고도를 유지하거나 예정된 고도변화를 알 수 있도록 지시해준다
3)속도표기단위 : ft/min 으로 지시
1.구멍이 작은경우 : 감도가 높으나 지시 지연시간이 길다
2.구멍이 큰 경우 : 감도가 낮으나 지시 지연시간이 짧다
3.압력계기
3.1.압력계기일반
3.1.1.압력의 종류
1)절대압력 : 진공상태를 기준으로 측정한 압력 // 단위로 inHg를 사용
2)계기압력 : 대기압을 기준으로 측정한 압력 : 단위로 psi를 사용
3)절대압력 = 대기압력 + 계기압력
3.1.2.압력계기 : 압력을 기계적인 변위로 변환시키는 기기
1)부르동관 : 속이빈 타원형의 금속관 // 압력이 가해지면 관이 펴지는 원리
2)벨로스 : 탄성재료를 압연가공하여 여려개의 공함을 겹친 것 // 수감변위가 크고 감도가 좋다
3)아네로이드 : 밀폐식 공함 : 내부가 진동인 공함 // 절대압력으로 측정하는데 사용
4)다이어프램 : 개방식 공함 // 내외측에 모두 압력을 받아 차압을 측정하거나 게이지압력을 측정
3.2.압력계기의 종류
3.2.1.윤활유 압력계
1)윤활펌프로부터 각 부분으로 공급되는 윤활유의 압력을 지시
2)게이지 압력으로 지시
3)기관으로 공급되는 기관입구쪽의 압력을 지시
3.2.2.연료 압력계
1)연료탱크에서부터 기화기/FCU로 공급되는 연료의 압력을 지시
2)아네로이드나 벨로스 형태의 압력계기를 사용
3.2.3.흡입 압력계
1)왕복기관에서 실린더로 공급되는 혼합가스의 압력(MAP)을 지시
2)절대압력으로 inHg단위로 지시
3)정속프로펠러 또는 과급기를 장착한 왕복엔진에 필수로 장착한다
4)저고도에서는 초과과급을, 고고도에서는 출력손실을 알려준다
3.2.4.작동유 압력계
1)유압계통에 사용되는 유압유의 압력을 지시
2)보통 부르동관 압력계기를 사용
3)1~1000psi // 0~2000psi // 0~4000psi정도의 지시범위
3.2.5. EPR 계기
1)가스터빈기관의 압축기입구압력과 터빈출구압력의 비를 지시
2)기관의 출력을 지시하는 계기 // 기관 출력을 산출하는데 사용
3.2.5.제빙압력계기
1)항공기 날개의 제빙장치에 공급되는 공기의 압력을 지시
2)부르동관 압력계기를 사용 // psi 단위로 지시
4.온도계기
4.1.증기압식 온도계
1)염화메틸과 같은 증발성이 강한 액체를 사용
2)액체를 밀폐구에 넣고 버든 튜브로 부르동관 압력계에연결
3)온도가 높을수록 증기압이 높아져 압력계가 높은값을 지시
4)사용온도범위 : -40 ~ 140℃
4.2.바이메탈식 온도계
1)열팽창계수가 다른 두개의 이질금속을 사용 // 황동과 철을 많이 사용
2)경비행기의 외기온도계로 사용
3)사용온도범위 : -60 ~ 50℃
4.3.전기저항식 온도계
1)온도에 따른 저항의 변화와 그에따른 전류의 변화를 이용
2)외부대기온도 / 기화기 공기온도 / 윤활유 온도 / 실린더헤드 온도등의 측정에 사용
4.4.열전쌍식 온도계
1)2개의 접점 (냉점과 온점) 사이에 온도차에의한 기전력으로생기는 열기전력을 이용
2)두금속의 종류와 한쪽의 온도가 일정하면 열기전력은 반대쪽의 온도에 의해서만 정해진다
3)실린더 헤드온도 // 배기가스 온도계로 사용
4)지시계의 접합부의 온도를 바이메탈로 냉점보정한다
5)종류 및 사용온도
1.크로멜-알루멜 : 1100℃
2.철-콘스탄탄 : 900℃
3.구리-콘스탄탄 : 600℃
4.백금-백금로듐 : 1600℃
6)배기가스온도계 : 크로멜-알루멜 열전쌍 8개를 병렬로 연결하여 사용
4.5.기타 온도계
1)윤활유온도계 : 윤활유 기관입구에 저항봉을 장착하여 저항값에의한 전류로써 온도를 측정
2)실린더헤드온도계 : 왕복기관 실린더헤드온도 중 가장 높은곳의 온도를 측정 // 열전쌍식 많이 사용
3)외기 온도계 : 기관출력설정/결빙방지/연료내수분동결방지 등의 판단에 중요
5.항공기 자기계기
5.1.자기계기 일반
5.1.1.진북 / 자북 / 나북
1)진북 : 지구의 자전축을 기준으로 한 북극 // 북극성을 향하는 방향
2)자북 : 지구의 지자기축을 기준으로 한 북극 // 나침반이 가리키는 방향
3)나북 : 항공기 내에서 나침반이 가리키는 방향 // 항공기가 가지는 자성의 영향을 받음
5.1.2.편각 / 복각 / 자차 등
1)편각 α : 진북축과 자북축이 이루는 각
2)복각 γ : 수평면과 지자기 자력선이 이루는 각
3)자차 δ : 수평면과 항공기 내의 자력선이 이루는 각
4)수평분력 : 합성자기력의 수평방향성분
5)수직분력 : 합성자기력의 수직방향성분
5.2.자기 컴퍼스 : 지자기를 수감하여 자북을 탐지한 후 자북을 기준으로 항공기의 방향을 표시하는 기기
5.2.1.자기컴퍼스의 동적오차
1)북선오차 : 항공기가 선회할 때에 수직분력에 의해 컴퍼스카드가 회전하는 현상
1.북반구에서 북쪽을 향하다 우선회 : 컴퍼스가 시계 회전 // 실제보다 적게 지시
2.북반구에서 남쪽을 향하다 우선회 : 컴퍼스가 반시계회전 // 실제보다 많게 지시
2)가속도오차 : 가속 및 감속할 때에 생기는 오차
1.가속 시 : 컴퍼스 카드가 N을 지시하는 방향으로 회전
2.감속 시 : 컴퍼스 카드가 S를 지시하는 방향으로 회전
3.원인 : 컴퍼스 카드의 N쪽부분이 조금 더 무거움
5.2.2.자기컴퍼스 정적오차
1)불이차 : 컴퍼스의 제작상 및 장착상 오류에 의한 오차
1.장착오류 : 컴퍼스의 중심선과 기체의 중심선이 평행하지 않을 경우
2.제작오류 : 컴퍼스 내부의 magnet bar 와 컴퍼스 카드의 남북선이 불일치 하는 경우
2)반원차 : 항공기의 수직철재 구조 및 전류에 의한 오차 // 자차 중 가장 큰 오차
3)사분원차 : 항공기의 수평철재 구조 및 연철에 의한 오차
5.2.3.자기컴퍼스 자차 수정법
1)자차의 허용 범위 : -10°~ +10°이내
2)자차수정전 주의사항 : 항공기 수평상태 // 조종계통중립 // 기관 및 그밖의 전기계통 작동상태
3)불이차 수정 : 장착할 때 기축선과 나란하게 장착
4)반원차 수정 : 컴퍼스 윗부분의 2개의 보정용 나사로 수정
5)사분원차 수정 : 오차가 미미하여 무시하고 수정하지 않는다
5.2.4.원격지시 컴퍼스 : 수감부를 자기의 영향이 적은곳에 장착하고 지시부만 조종석에 설치
1)마그네신 컴퍼스 : 왕복기관 중형기 // 수감부를 날개끝 밑 꼬리부분에 설치
2)자이로신 컴퍼스 : 대형항공기 // 자이로의 강직성으로 자차가 거의 없고 동적오차도 없다
3)자이로플럭스게이트 컴퍼스 : 자이로사용 // 변위를 전기신호로 변환하여 항공기 기수방위를 지시
6.항공기 자이로계기
6.1.자이로계기 일반
1)자이로 : 한점이 고정되어 있는 축주위를 회전하며 그 고정점이 무게중심에 있는 것
2)자이로의 강직성 : 자이로의 축이 항상 우주에 대하여 일정한 방향을 유지하려는 성질
3)자이로의 섭동성 : 세차성 // 변위는 착력점으로부터 회전방향으로 90°지난 곳에서 발생
4)강직성만을 이용한 계기 : 방향 자이로 지시계(정침의)
5)세차성만을 이용한 계기 : 선회계
6)강직성과 세차성을 모두 이용한 계기 : 수평지시계(인공 수평의)
7)자이로의 구동방법 : 진공회전식 / 전기회전식 / 공기회전식 // 전기회전식을 많이 사용
8)자이로의 편위 : 자이로가 지구의 자전에 의해 한시간에 15°씩 기울어져서 생기는 각변위
6.2.선회 경사계
6.2.1.선회계
1)2축자이로를 이용한 레이트 자이로
2)항공기의 분당선회율을 지시
3)자이로의 섭동성만을 이용
4)2분계 : 1바늘 폭이 180°/min, 2바늘 폭이 360°/min
5)4분계 : 1바늘 폭이 90°/min, 2바늘 폭이 180°/min
6.2.2.경사계
1)정상비행 시 항공기의 경사도를 지시
2)선회비행 시 선회의 정상여부를 확인하는데 사용
3)우선회시 볼이 우측으로 이동 : 내활(slip) : 러더조작량 부족
4)우선회시 볼이 좌측으로 이동 : 외활(skid) : 선회경사각 부족
6.2.3.자이로 방향 지시계(정침의)
1)3축자이로 // 자이로의 강직성을 이용한 기기
2)항공기의 기수 방위와 선회비행 시 선회각을 지시
3)지구자전의 영향으로 15분마다 지시값을 수정해야한다
6.2.4.자이로 수평 지시계(인공 수평의)
1)3축자이로 // 자이로의 강직성과 섭동성을 이용한 기기
2)자이로의 축은 언제나 지구의 중심을 향한다
3)키놀이와 옆놀이 각의 크기를 지시한다 >> 항공기의 수평에 대한 자세를 지시
7.원격지시계기 : 수감부와 지시부사이의 거리가 먼 경우 수감부의 변위를 전기적인 신호로 변환하여지 전달하는 계기
7.1.직류 셀신 : 12V 및 24V 직류전원을 사용
1)직류전원을 이용하여 수감부의 입력을 지시부에 전달
2)수감부는 120°간격으로 분할하여 감겨진 저항 코일과 로터암으로 구성
3)지시부는 3상결선의 코일로 감겨진 원형의 연철코어와 그안의 영구자석 회전지시계로 구성
4)착륙장치 / 플랩 / 액량지시의 용도로 사용
5)폭넓은 입력전압의 변화에도 오차가 발생하지 않음
7.2.교류 셀신 : 26V 400Hz의 교류전원을 사용
7.2.1.마그네신
1)회전자는 영구자석이고 교류전원은 고정자에 가해진다
2)축의 마찰이 적다 // 소형경량이다 // 미소한 토크전달에 적합
3)토크가 약하고 정밀성이 다소 떨어진다
7.2.2.오토신
1)회전자는 전자석(코일)이고 교류전원은 회전자에 가해진다
2)고정자는 3상으로써 델타 또는 T자 결선으로 서로 연결된다
3)대형기의 플랩위치 지시계 및 기관 압력비지시계기로 사용
8.항공기 액량 및 유량계기
8.1.액량계기
1)액량 : 유체의 절대적인 양
2)액량의 표기 : 부피단위 Gal // 무게단위 lb
3)액량계기의 종류
1.직독식 액량계 : 사이트글라스를 통하여 유량을 직접 읽는 방법
2.플로트식 액량계 : 플로트의 상하운동변위를 기계적으로 전달하여 지시
3.액압식 액량계 : 탱크 바닥에서 액체의 압력을 측정하여 액량을 읽는다
4.전기용략식 액량계 : 액체와 공기의 유전율차이를 이용하여 중량단위로 측정/지시
8.2.유량계기
1)유량 : 흐름의 양 // 단위 시간당 소모하는 양
2)유량의 표기 : 부피단위 GPH(Galon Per Hour) // 무게단위 PPH(Pound Per Hour)
3)유량계기의 종류
1.베인식 유량계 : 유체의 흐름에 의한 베인의 각변위를 오토신 싱크로계기를 이용하여 전달
2.동기전동기식 유량계 : 유체에 일정한 각속도를 주어 각운동량을 측정하여 무게단위로 지시
3.차압식 유량계 : 오리피스 앞-뒤의 압력차를 측정하여 유량을 지시
9.항공기 회전계기
9.1.회전계기일반
1)항공기 기관의 회전수를 지시하는 계기
2)왕복엔진은 크랭크축의 분당회전수로 지시 : rpm
3)가스터빈엔진은 압축기의 회전수를 최대출력회전수에 대한 백분율(%)로 지시
9.2.회전계기의 종류
1)기계식 회전계 : 원심력식 회전계 // 와전류식회전계 // 엔진과 조종석이 가까운 소형기에 사용
2)전기식 회전계 : 회전계 발전기와 동기전동기를 전기적으로 연결
3)전자식 회전계 : 회전수를 측정할 수 있는 부품으로 기관의 회전속도를 산출
4)동기계 : 쌍발 이상의 항공기에서 임의의 마스터기관과 슬레이브기관의 회전수가 일치하는지를 지시
10.항공기 기타 계기
10.1.경고장치
1)기계적 경고 장치 : 착륙장치 / 문 등의 불완전상태를 알려주는 장치 // 마이크로 스위치 사용
2)압력 경고 장치 : 윤활유 / 연료 / 객실압력 등이 규정값에서 벗어날 때 작동
3)화재 경고 장치 : 열스위치 / 광전식 / 열전쌍등으로 화재의 발생을 알려주는 장치
10.2.에어 데이터 컴퓨터
1)대기에 대한 정보를 측정하여 정확한 정보를 계산하는 컴퓨터
2)기압고도 / 승강률 / 수정대기속도 / 진대기 속도 / 대기온도 / 전체온도 등을 계산
10.3.종합계기
1)무선 자기 지시계 : 자기컴퍼스 / 자동방향탐지기 / 전방향무선항법장치등을 종합하여 비행기의 방위를 지시
2)수평상태 지시계 : 자기컴퍼스에서 받은 자방위와 비행코스와의 관계를 지시
3)자세 방향 지시계 : 현재의 비행자세를 지시 // 미리 설정된 모드로 비행하기 위한 명령을 지시
| 4.항공기 공유압 및 환경조절계통 |
1.항공기 유압계통
1.1.유압계통 일반
1.1.1.파스칼의 원리
1)밀폐용기 안에 가득체운 유체에 가한 압력은 용기와 유체내의 모든 지점에 동일하게 작용
2)P = F/A = const // 압력 = 단위 면적당 힘 = 균일
3)F1/A1 = F2/A2 // F2 = (A2/A1) x F1
1.1.2.작동유의 종류
식물성유 광물성유 합성유
색 푸른색 붉은색 자주색
규격 MIL-L7644 MIL-H-5606 MIL-H8446
사용실 천연고무실 네오프렌실 부틸고무실
온도범위 -40~100℃ -54~71℃ -54~115℃
특징 가연성/부식성 낮은인화점 독성있음
세척제 알코올 솔벤트 염화에틸렌
1.1.3.작동유의 구비조건
1)마찰손실이 적고 점성이 낮을 것
2)온도변화에 따른 성질변화가 적을 것
3)화학적 안정성이 높고 연소점이 높을 것
4)내화성을 가지고 끓는점이 높을 것
5)부식성이 낮고 부식방지가 가능할 것
1.1.4.그 외 유압계통 지식
1)열화작용 : 계통 내에 공기의 혼합으로 작동유의 온도가 상승하는 것
2)압력오버라이드 : 크래킹압력에서부터 정격유량이 흐를 때까지의 압력변화
1.2.유압계통의 구성 : 공급 / 압력 / 리턴 / 케이스드레인
1)공급라인 : 레저버(작동유 탱크)에서 펌프까지 작동유가 공급되는 라인
2)압력라인 : 펌프에서 가압된 작동유가 액추에이터(작동기)까지 가는 라인
3)리턴라인 : 액추에이터에서 레저버로 작동유가 귀환하는 라인
4)케이스드레인라인 : 펌프에서 일부 분리되어 열교환기를 거치는 라인
1.펌프케이스 내부를 순환하여 펌프로부터 열에너지를 흡수
2.날개내부의 열교환기에서 차가운 연료와 열교환
3.온도를 식힌 작동유는 레저버로 귀환
4.유압계통에서 온도가 가장 높은라인으로 온도센서가 장착
1.3.유압계통 구성품
1.3.1.작동유 탱크(Reservoir)
1)작동유를 보관하는 탱크 // 레저버
2)작동유를 펌프에 공급 / 귀환하는 작동유를 보관 / 공기 및 각종 불순물을 제거
3)탱크 용량 : 38℃에서 필요용량의 150%이상 또는 축압기를 포함한 전체계통필요 용량의 120%이상
4)작동유 탱크의 구성품
1.여압구멍 : 거품발생 방지 및 원활한 공급을 위해 여압공기가 들어오는 구멍
2.배플과 핀 : 작동유가 심하게 흔들려도 거품이 생기지 않도록 해주는 구성품
3.사이트게이지 : 외부에서 내부를 볼 수 있도록 하여 작동유량을 확인 할 수 있도록 해준다
4.스탠드파이프 : 비상시에 사용할 최소한의 작동유를 보관
1.3.2.동력펌프
1)펌프형식 : 기어형(1500psi이내) / 지로터형 / 베인형 / 피스톤형(3000psi이상)
2)일정용량펌프와 가변용량펌프
1.일정용량형 : 펌프의 회전수 당 방출 작동유가 일정한 펌프 // (기어,지로터,베인)형
2.가변용량형 : 펌프의 회전수 당 방출 작동유량을 조절할 수 있는 펌프 // 피스톤형
1.3.3.수동펌프
1)유압계통을 지상에서 점검하거나 비상 시에 사용
2)싱글액팅식 : 1회왕복에 1번씩 배출
3)더블액팅식 : 1회왕복에 2번씩 배출 // 많이 사용
1.3.4.작동기(Actuator)
1)직선운동작동기
1.싱글액팅 : 유압이 한쪽으로만 보급 // 반대쪽 운동은 스프링으로 작동
2.더블액팅 : 유압이 양쪽으로 보급
2)회전운동작동기 : 렉과 피니언 기어의 원리를 이용 // 윈드쉴드 와이퍼, 스티어링계통에 사용
1.3.4.축압기
1)작동유를 가압된 상태로 보관하는 저장통
2)여러개의 유압기기가 동시에 작동 시 동력펌프를 도운다
3)유압계통의 서지현상을 방지하고 충격적인 압력을 흡수
4)압력조절기의 개폐빈도를 줄여 펌프와 압력조절기의 마멸을 적게한다
5)유압계통의 압력라인에 설치
1.3.5.여과기
1)계통내에서 마멸에 의해 생기는 금속가루와 같은 이물질을 걸러준다
2)여과기가 막힐 경우를 대비하여 바이패스 밸브가 설치되어있다
3)여과기가 막히면 작동유는 바이패스밸브를 통해 여과기를 우회하여 지나간다
1.4.압력조절/제한/제어장치
1.4.1.압력조절장치
1)압력조절기 : 불규칙한 유압을 걸러 규정압력범위로 조절
1.킥아웃 : 계통의 압력이 규정값보다 높을 때 작동유를 우회시켜 레저버로 귀환시키는 것
2.킥인 : 계통의 압력이 규정값보다 낮을 때 바이패스밸브를 닫히고 체크밸브가 열리는 것
2)릴리프밸브 : 계통보호목적으로 계통내의 규정압력 초과분을 레저버로 귀환시키는 것
1.계통릴리프밸브 : 계통 내의 압력이 규정값이상으로 넘어가는 경우에 작동
2.온도릴리프밸브 : 온도증가에 의한 계통의 압력증가를 막는 역할
1.4.2.감압밸브
1)계통의 압력보다 낮은 압력이 필요한 곳에 사용
2)계통의 압력을 낮추고 이 계통에 갇힌 작동유의 열팽창에의한 팽창을 막는다
1.4.3.퍼지밸브 : 펌프의 공급관 및 출구에서 생기는 공기와 거품을 레저버로 귀환시킨다
1.4.4.프라이오리티밸브
1)우선순위밸브 // 작동유 압력이 일정압력 아래로 떨어질 시에 작동
2)중요도에 따라 우선필요한 계통으로 먼저 작동유를 공급
1.4.5.디부스터밸브
1)브레이크의 신속한 작동을 위한 밸브
2)브레이크 작동 시 일시적으로 작동유의 공급량을 증가시킨다
3)압력을 감소시키고 흐르는 양을 증가시키는 원리
4)브레이크를 풀 때에도 작동유가 신속하게 귀환되도록 한다
1.5.흐름방향 및 유량제어장치
1.5.1.흐름방향 제어장치
1)선택밸브 : 유로를 선정해주는 밸브 // 전기식과 기계식 // 중심개방형과 중심 폐쇄형
2)오리피스 : 작동유의 흐름률을 제한
3)체크밸브 : 작동유가 한쪽으로만 흐르게하는 역류방지 밸브
4)오리피스 체크밸브 : 미량의 역류를 허용하는 밸브
5)미터링 체크밸브 : 오리피스 체크밸브와 같으나 유량을 조절할 수 있는 밸브
6)수동 체크밸브 : 정상 시에는 체크밸브 // 필요 시에는 양방향을 허용해주는 밸브
7)시퀀스밸브 : 2개이상의 작동기를 정해진 순서에 따라 작동되도록 유랍을 공급하기 위한 밸브
8)셔틀밸브 : 정상유압계통 고장 시에 비상계통을 사용할 수 있도록 해주는 밸브
1.5.2.유량 제어장치
1)흐름평형기 : 2개의 작동기가 동일하게 움직이게 하는 장치 // 공급 및 귀환 작동유량을 같게한다
2)흐름조절기 : 계통압력변화와 무관하게 작동유의 흐름을 일정하게 유지하는 장치
3)유압퓨즈 : 계통의 이상으로 유압유 누설이 발생했을 때 흐름을 차단하여 과도한 누설을 방지
4)유압관분리밸브 : 펌프/브레이크 등과 같은 유압기기의 장탈착 시 작동유가 누출되는 것을 최소화
2.항공기 공압계통
2.1.공압계통과 유압계통의 차이점
유압계통 공압계통
사용매체 작동유 공기
매체성질 비압축성 압축성
반 응 즉시반응 느린반응
출 력 비교적큼 비교적작음
무 게 가벼움 무거움
점 검 용이하다 까다롭다
압력생성 유압펌프 압축기
2.2.공압계통 일반
2.2.1.공압계통의 필요성
1)엔진구동 유압펌프가 고장났을 때 공압구동유압펌프를 가동시켜 유압계통을 유지시킨다
2)비상 시 랜딩기어 및브레이크를 작동시킨다
3)여객기 기내의 여압공기를 제공한다
4)그 외 엔진시동/도어계폐/비상장비작동/날개앞전방빙/엔진카울방빙 등에 사용
2.2.2.공압계통의 공급원
1)엔진 : 정상작동 시 엔진의 압축기블리드에어를 공압계통에 사용한다
2)APU : 지상작동 시 및 비상시에 고압공기를 제공한다
3)지상지원장비 : 지상에서 외부의 공압제공소스를 항공기에 연결하여 사용한다
2.2.3.질소발생장치 NGS : 동체착륙 시 연료탱크의 폭발을 방지
2.2.4.공압계통의 세가지 조절기능
1)소스조절 : 어떤 공급원의 공압을 이용할 것인지를 선택하는 기능
1.조종석의 조절패널에서 각각의 엔진과 APU의 공기를 선택
2.공압을 on할 경우 다기능밸브(PRSOV)에 의해서 공기가 공급
3.정상작동 상황에서는 압축기 5단계의 블리드에어를 추출
4.추가적인 힘이 필요한 경우 9단계의 블리드에어를 추출
5.단계추출라인에 체크밸브를 두어 9단계공기의 역류를 방지
2)압력조절 : 다기능밸브(PRSOV)에의해서 블리드에어가 적절한 압력으로 조절
3)온도조절 : 고온의 블리드에어를 팬을거친 공기와 열교환으로 온도를 냉각
2.3.공압계통의 구성품
1)공기압축기 : 공압을 생성하기 위한 압축기 // 기관구동식 압축기가 사용된다
2)공기저장통 : 압축기로 가압한 공기를 임시보관하는 용기
3)스택파이프 : 공기저장통의 구성품으로 수분및 윤활유가 계통으로 섞이지 않도록 한다
4)지상충전밸브 : 지상에서 엔진이 작동하지않을 때 외부에서 공압을 공급하는 입구
5)수분제거기 : 공기에 포함된 수분 및 오일을 제거한다
6)화학 건조기 : 수분건조기로도 제거되지 않은 수분이나 오일을 화학적 탈수제로 완전히 제거한다
7)압력조절밸브 : 공기저장통에서 공급된 고압공기의 압력을 규정범위로 조정 및 유지한다
8)감압밸브 : 공기의 압력을 유저계통의 필요압력에 맞게 감압시키는 밸브
9)셔틀 밸브 : 유압계통과 공압계통을 필요에따라 선택할 때 사용되는 밸브
3.항공기 환경조절계통
3.1.환경조절계통의 범주
1)기내 여압 : 객실/조종실/화물실의 압력조절
2)기내 온도조절 : 객실/조종실/화물실의 온도조절
3)전자장비 냉각 : 전자장비 냉각을 위한 공기 공급
4)냉각 : 압축기 블리드에어를 적정온도로 냉각
5)가열 : 온도를 높일 필요가 있는경우 가열
6)분배 : 조절된 공기를 유저계통으로 공급
3.2.기내압력조절
3.2.1.압력조절일반
1)객실/화물실/조종실에 공급되는 공기의 압력을 조절
2)정상비행상태에서는 오토(auto)모드로 작동
3)이상발생 시 메뉴얼(manual)로 조절가능
4)효율성을 위해 재순환 팬을 설치하여 가압공기를 재활용
5)객실고도 : 기내의 압력에 해당하는 고도
6)여압공기의 공급 : 왕복엔진=과급기/터보과급기 // 터빈엔진=압축기 블리드 에어
3.2.2.압력조절
1)아웃플로밸브 : 기내에서 빠져나가는 공기의 양을 조절하여 기내압력을 조절
1.기내압력이 규정범위 이상 : 아웃플로밸브가 열려 압력배출
2.기내압력이 규정범위 이하 : 아웃플로밸브가 닫혀 압력축적
2)압력조절기 : 규정된 객실고도의 기압이 되도록 아웃플로밸브를 조절
3)안전밸브 : 아웃플로밸브 외에 물리적으로 기내압력을 유지하기위한 안전장치
1.positive 릴리프 밸브 : 차압이 규정값보다 클 때 압력을 배출
2.negative 릴리프 밸브 : 대기압이 객실압력보다 높을 때 작동
3.2.3.압력조절계통의 지시
1)객실의 고도 : 현재 기내압력에 해당하는 고도를 지시
2)기내외부의 차압 : 기내 내부와 외부의 압력의 차이를 지시
3)상승률 : 수직속도를 ft/min으로 지시
3.3.기내 온도조절
3.3.1.ACM계통 (Air Cycle Machine)
1)주로 터빈엔진장착 항공기에서 사용하는 온도조절장치
2)블리드에어를 두갈래로 나누어서 작동
1.일부는 ACM을 거쳐 이슬점 부근까지 냉각
2.나머지는 ACM을 거치지 않고 우회(바이패스)
3.두공기를 믹싱챔버에서 섞어서 온도를 조절
3)ACM : 압축기와 터빈으로 구성 // 열교환기와 협업하여 냉각효과를 증대
1.압축기 : 공기의 압력과 온도를 증대 // 압력증가로 터빈의 팽창효과를 증대시키는 목적
2.터빈 : 공기를 팽창시켜 압력과 온도를 저하 // 터빈구동으로 압축기도 구동
4)수분분리기 : 터빈을 거친 저온의 공기속의 수분을 제거 // 원심력 사용 // 유리섬유 커버에 수분흡착
5)열교환기 : 바깥의 램에어와 고온의 블리드에어가 열교환을 하는 장소
6)그라운드 쿨링 팬 : 지상 작동 시 열교환기에 충분한 램에어를 공급 // 엔진블리드에어로 작동
7)팩밸브 : 엔진과 ACM계통을 연결해주는 밸브 // 솔레노이드로 작동 // 블리드에어의 양 조절
8)스프레이노즐 : 수분분리기에서 배출된 수분을 열교환기에 분사하여 냉각효과를 증대
3.3.2.VCM계통 (Vapor Cycle Machine)
1)압축기 : 냉매를 압축하여 고온/고압의 기체상태로 만든다
2)응축기 : 콘덴서 // 압축기를 거친 냉매를 램에어와의 열교환으로 식혀 액체상태로 만든다
3)리시버/드라이어 : 고압상태의 액체냉매를 건조 및 여과한다
4)팽창밸브 : 액채냉매의 압력을 낮추어 증발기로 보낸다
5)증발기 : 액체냉매가 증발하면서 주변공기의 열을 흡수하는 장소
6)블로어 : 증발기주변의 냉각공기를 유저계통으로 불어준다
7)냉매 : 일반적으로 프레온가스를 많이 사용한다
3.3.3.기내냉난방
1)객실 내부를 여러개의 존(zone)으로 지정하여 존별로 조절공기를 공급
2)조종실은 따로 공급경로를 가지고 있다
3)객실 위쪽의 오버헤드 덕트와 양옆의 디퓨저를 통해 객실로 조절공기 공급
4)객실로 공급된 공기는 객실내부를 대류
3.3.4.전자장비실 냉각
1)전자장비의 지연 및 신뢰도유지를 위해 전자장비실에 냉각공기를 공급
2)항공기의 전자장비는 조종석과 조종석하부동체에 마련된 공간에 모여서 장착
3)공급덕트와 배기덕트를 통해 유입 및 배출흐름 생성
4)객실에서 사용한 공기를 재활용
3.3.5.화물실냉난방
1)객실사용 공기와 전자장비실 사용공기를 재활용하여 공급
2)벽면에 결로현상에의한 수분응집을 방지하기 위한 히팅시스템이 마련되어있다
3)특히 밀폐된도어부분에 물이 발생하는것을 방지하기 위해 히터를 장착하여 온도차를 보상
| 5.항공기 방빙 및 비상계통 |
1.항공기 제빙-방빙계통
1.1.제방빙 일반
1.1.1.제빙과 방빙
1)제빙(De-Icing) : 이미 생긴 얼음을 제거하는 것
2)방빙(Anti-Icing) : 얼음이 생기는것을 얼음이 생기기 전에 미리 방지하는 것
1.1.2.비행 중 얼음의 영향
1)양력의 감소 및 무게의 증가
2)추력의 감소 및 항력의 증가
3)연료소비량 증가 및 항속거리감소
4)착륙속도증가 및 착륙거리 증가
5)조종면의 고착 및 엔진 FOD위험성
1.1.3.결빙의 감지
1)항공기에 얼음의 생성을 감지하는 아이스 디텍터를 장착
2)아이스 디텍터는 동체 앞전 및 엔진 흡입구 안쪽에 장착
3)결빙으로 인한 진동수 감소를 전기적신호로 변환하여 조종석으로 전달
1.2.결빙방지법
1.2.1.열공압식 결빙방지법
1)엔진압축기의 고온 블리드에어를 이용하는 방식
2)날개앞전 / 꼬리날개 앞전 / 엔진흡입구등에 사용
3)엔진출력이 일정량 이하일때는 사용을 제한
4)텔레스코핑덕트 : 앞전슬랫과 같은 가동부위에 공기를 공급하기 위한 가동성 덕트 // 신축식 덕트
5)스프레이덕트 : 텔레스코핑덕트에서 공기를 공급받아 고온공기를 분사
1.2.2.전기식 결빙방지법
1)고전류를 흘려 발생한 열에너지를 이용 // 넓은 부위에는 적절하지 않음
2)각종에어데이터센서(피토관/받음각센서/외기온도감지기)와 조종석 유리, 급배수부분에 사용
3)윈드쉴드 : 유리층사이의 전도피막에 전류를 흘러 방빙 // 수분침투에의한 결함발생 가능
1.2.3.화학적 결빙방지법
1)비교적 넓은 부위에 얼음이 발생하는것을 방지하는 부동액을 분사하는 방법
2)날개앞전/안정판/윈드쉴드/프로펠러 등에 사용
3)조종석에서 작동 시 프로펠러나 날개앞전 부위 등에 부동액을 분사
1.2.4.제빙부츠
1)소형항공기 / 터보프롭엔진 / 왕복엔진을 장착한 항공기에 사용
2)날개와 안정판 앞전에 접착제로 제빙부츠를 장착
3)제빙부츠에 블리드에어를 맥동적으로 공급해 수축-팽창을 반복하여 얼음을 제거
4)얼음의 동체 충돌위험성 // 공기역학적 균형을 위하여 좌우측을 대칭적으로 작동
1.2.5.프로펠러 디아이싱
1)일반적으로 전기식 및 화학식 방법을 사용
2)전기식 사용 시 회전하는 프로펠러에 전력을 공급하기 위해 슬립 링 어셈블리를 장착
3)화학식 사용 시 글리콜계의 부동액을 동력펌프로 프로펠러 허브에 분사하여 회전력으로 분배
1.3.디아이싱 용액 및 동절기 취급절차
1.3.1.결빙의 조건
1)외기온도 10℃이하에서 이슬점과 외기온도의 차가 3℃이하인 경우
2)수평시전 1.5km이내에 안개/진눈깨비/비/눈 등의 수분이 존재하는 경우
3)활주로상에 고인 물,우박, 얼음, 눈이 있는 경우
1.3.2.디아이싱 용액의 종류
1)type I : 주황색 // 얇은막을 형성 // 제빙으로 사용하며 제한적인 방빙작용
2)type II : 옅은 노랑 // 두꺼운막형성 // 방제빙역할 // type IV에 비해 저렴
3)type IV : 초록색 // 두꺼운막형성 // 방제빙역할 // 고효율 및 고비용
1.3.3.제빙액 사용기간
1)용기를 개봉하지 않은 새것 : 3년
2)가열되지 않은 희석제빙액 : 6개월
3)가열한 제빙액 원액 : 3개월
4)가열한 희석제빙액 : 2주
1.3.4.제-방빙 수행방법
1)one-step : 제빙과 방빙을 동시에 하는 방법 // 가벼운 눈, 결빙 조건의 경우
2)two-step : 제빙 후에 방빙을 하는 방법 // 기상상황이 심각한 경우
1.3.5.홀드오버타임(Hold Over Time ; HOT)
1)방빙액이 뿌려진 시점부터 유효한 비행을 시작하기까지의 시간 // 방빙지속시간
2)방빅액을 뿌린시점부터 유효한 출발허락을 받을 수 있는 시각까지의 시간
3)출발의 가부를 결정하는 중요한 기준
4)기상상황/방빙액종류/기온/혼합비율 등을 고려하여 조종사가 산출
1.3.6.제빙액 살포방향
1)제빙액이 흘러내리는 방향으로 살포한다
2)날개 끝(tip)부분에서 안쪽(root)으로 분사
3)날개의 고캠버에서 저캠버로 분사
4)위에서 아래방향으로 분사
5)적절도포량 : 날개앞전과 뒷전에서 방빙액이 떨어질 때까지
6)효과적인 방빙조건 : 가열하지 않은 원액사용 / 결빙물질이 없는 상태에서 살포
1.3.6.제빙액 직접분사 금지구역
1)감지기 오류유발 / 내부로 제빙액유입 / 엔진성능과 관계된 부분에는 제빙액 분사 금지
2)윈도 / 윈드쉴드 / 각종 센서 / 엔진흡입구 / 랜딩기어 휠웰 등
3)분사 전 조종면은 중립으로 하여 조종면 사이에 제빙액이 유입되는 것을 방지
2.항공기 제우계통
2.1.제우장치의 종류
1)전기식 윈드쉴드 와이퍼 : 전기에 의해 와이퍼를 작동해 빗물을 제거
2)유압식 윈드쉴드 와이퍼 : 유압계통으로 공급된 유압으로 와이퍼를 작동해 빗물을 제거
3)제트블라스트 : 압축기블리드에어 / 기관시동용블리드에어를 윈드쉴드 표면에 분사
2.2.방우제계통
1)빗방울을 아주작고 둥글게 하여 대기중으로 흩어져 날아가도록 한다
2)건조할 때 사용 시 윈드쉴드에 고착되어 시야를 방해 // 강우량이 적을 때는 사용금지
3)고착 시 제거가 어려워 빨리 중성세제로 제거
3.항공기 비상계통
3.1.항공기 산소계통
3.3.1.산소계통 일반
1)산소 : 무색/무취/무미의 가스
2)기내환경조절계통의 이상 시 산소를 공급
3)고고도에서 저산소증을 예방하기 위해 필수
4)3000m(10000ft)이상 비행 시 산소계통 필수 구비
5)산소계통 배관은 작동부위 및 전기배선과 2인치(5.1cm)이상의 여유공간을 확보
6)연속유량형 : 산소를 연속적으로 공급하는 방식
7)요구유량형 : 산소를 흡입할때만 공급하는 방식
8)압력유량형 : 산소분압을 유지하기위한 압력을 산소마스크에 가해 폐내부에 가압 공급하는 방식
3.3.2.산소계통의 종류
1)기체산소 : 기체상태로 녹색의 고압실린더에 보관 // 오일,그리스,연료로부터 격리
2)액체산소 : 옅은 파란색의 액체 산소 // 2중 진공용기에 보관
3)고체산소 : 염소산나트륨이 연소하면서 발생하는 산소를 이용
3.3.3.산소저장실린더
1)저장실린더 : 기체산소계통의 경우 1850psi로 충전 // 최대 2400psi이상까지 견디도록 설계
2)수명이 정해져있어 주기적인 수압테스트를 통해 사용가능여부를 판단
3)내부압력이 50psi 이하일 때 다 사용한것으로 판단
4)50psi의 최소압력을 유지해 수분침투로 인한 부식을 방지
3.3.4.산소공급 튜브 및 안전장치
1)산소공급튜브 : 고압부분엔 스테인리스 스틸 튜브 // 저압부분엔 알루미늄 튜브
2)인식띠(identified code) : 산소튜브의 인식을 위해 튜브에 장착하는 분류띠
3)안전장치 : 온도상승으로 인한 폭발사고를 방지
1.릴리프 디스크 : 실린더 과압시 찢어져서 산소를 외부로 배출
2.그린 디스크 : 릴리프 디스크를 찢고 나온 산소가 그린디스크를 밀고 동체 외부로 나간다
3.4.5.산소공급 경로(조종석)
1)필요 시 조종실 승무원은 산소계통을 사용 가능
2)조종석마다 마스크가 장착되어있음
3)계통작동 시 셧-오프 밸브가 개방되면서 실린더 내 산소가 계통으로 유입
4)압력감지 트랜스듀서가 계통의 압력을 수감하여 조종석으로 전달
5)계통으로 유입된 산소는 압력조절기에서 감압되어 조종실의 마스크로 공급 및 분배된다
3.4.6.객실 산소계통
1)객실고도가 14000ft로 감지되면 자동으로 좌석 마스크가 내려온다
2)객실고도 감지기 고장 시 수동으로 조종석에서 좌석 마스크를 내릴 수 있다
3)탑승자가 psu 내부의 고체산소와 연결된 마스크를 당기면 고체산소 격발장치가 작동
4)고체산소계통이 작동 시 10~20분간 이용가능 한 산소가 계통으로부터 공급된다
5)고체산소의 경우 한번 격발되어 연소시작 시 연소를 정지시킬 수 없어 신중히 다루어야한다
6)이동용저장실린더 : 구급환자를 위해 사용 가능한 Portable Oxygen Cylinder
7)호흡보호장비 : 화재발생을 대비하여 설치된 Protective Breathing Equipment
3.2.항공기 화재방지 및 소화계통
3.2.1.화재의 등급
1)A급화재(일반화재) : 종이/나무/의류 등의 가연성 물질에 의한 화재
2)B급화재(유류화재) : 연료/윤활유/그리스/솔벤트/페인트 등에 의한 화재
3)C급화재(전기화재) : 전기가 원인이 되어 발생하는 화재
4)D급화재(금속화재) : 마그네뮤/분말 금속등의 금속물질로 인한 화재
3.2.2.화재감지방법
1)화재가 일어나는 곳 : 조종실/객실/화물실/휠웰/엔진/APU
2)열스위치 : 일정온도이상이 감지되면 회로가 작동해 표시등을 켜는 감시장치
3)열전쌍 : 냉점과 열점간의 온도차로인한 열기전력을 이용한 감시장치
4)연속루프형 : 엔진 및 휠웰의 화재를 감지
1.외부 튜브와 내부와이어, 그리고 그 사이를 체우는 내부충전물질로 구성
2.내부충전물질은 정상비행온도에서는 절연체 성질을 띤다
3.과온상태가 되면 내부충전물질의 저항이 낮아져 회로가 작동
4.내부와이어가 1개인 펜월타입 // 내부와이어가 2개인 키디타입
5.작업 중 밟지 않도록 주의
5)압력형 : 튜브내부의 기체가 온도증가 시 팽창하여 전기회로를 작동시켜 경고
6)연기감지장치 : 객실/화장실/화물실의 화재발생을 탐지하는 방법
1.빛반사형 : 직진하던 빛이 연기입자에 반사되어 센서에 도달한 양의 증가를 탐지하는 장치
2.이온화형 : 공기중에 포함된 이온의 밀도변화를 감지하여 탐지하는 장치
3.2.3.화재감지계통의 적용
1)엔진 화재 : 비행 중 엔진화재에 대비하여 감지/지시/제어장치를 구비
1.감지 : 연속루프형 화재탐지계통을 이용하여 엔진의 화재를 탐지
2.지시 : 붉은색 경고라이트 및 화재 경고음으로 화재를 지시
3.제어 : 엔진으로 공급되는 연료 및 윤활유를 차단하고 소화격발장치 작동
격발장치 작동 시 보틀 속에 충전되어있던 소화액이 엔진에 분사
2)객실 화재 : 객실화장실에 발생한 화재를 탐지하기 위해 연기감지장치가 장착
1.쓰레기통화재에 대비해 온도증가 시 자동으로 분사되는 소화기가 장착
2.쓰레기통 소화기의 사용여부는 외부 스트립의 색상변화로 확인이 가능
3)보조동력장치 화재 : APU의 경우 엔진과 마찬가지로 연속루프형 화재탐지계통이 적용
1.휠웰내부 및 후방동체의 낮은곳에도 APU화재경보장치를 장착
2.지상에서 APU에서 멀리 떨어진 부분에서도 APU화재를 인식이 가능
4)화물실 화재 : 객실화장실과 마찬가지로 연기감지장치가 장착
1.연기를 효과적으로 탐지하기 위한 팬을 장착
2.팬이 화물실 안의 공기를 모아서 감지장치로 전달
5)휠웰 화재 : 엔진과 마찬가지로 연속루프형 화재탐지장치가 적용
1.연료/유압유/전기계통 구성품들이 모여있는 장소
2.고속활주한 랜딩기어 바퀴가 접혀들어가 화재발생 가능성이 높다
3.2.4.항공기용 소화기
1)물 소화기 : A급 화재에 사용 // B C급 화재에는 사용금지
2)이산화탄소 소화기 : B C급 화재에 사용 // D급화재에는 무효 // 항공기 외부화재에 우수
3)프레온가스 소화기 : B C급 화재에 사용 // 우수한 소화능력
4)분말 소화기 : B C D급 화재에 사용 // 뒤처리가 까다롭다
5)사염화탄소 소화기 : 소화능력이 우수하지만 독성이 있어 사용이 금지된다
6)질소 소화기 : 소화능력이 우수하고 독성이 적어 일부 군용기에 사용한다
7)할론 소화기 : A B C급 화재에 사용 // 고온금속과 활발하게 반응해 D급화재에는 사용 불가
cf.조종실과 객실화재에는 할론소화기 및 물 소화기를 사용하는것이 적절하다
3.3.항공기 경고계통 및 비상장비
3.3.1.항공기 경고계통
1)기계적 경고장치 : 출입문/착륙장치 위치 등의 위치가 정상인지를 확인하는 수단
2)압력 경고장치 : 윤활유/연료/진공압/여압등이 비정상일 때 경고하는 장치
3)화재경고장치 : 기관/기내/휠웰 등에서 발생한 화재를 감지 및 경고하는 장치
3.3.2.항공기 비상장비
1)긴급 탈출장비 : 90초 이내에 기내의 모든 승객/승무원이 탈출할 수 있어야 한다
2)구명조끼 : 일반용과 유아용으로 구분
3)비상송신기 : 조난 주파수를 발사하는 장치 // 121.5MHz와 242MHz로 48시간 작동 가능해야한다
4)구금함 빛 구명보트
| 6.항공기 통신 및 항법계통 |
1.항공기 통신계통
1.2.전파와 전파의 분류
1.2.1.전파의 정의와 특징
1)전파 : 시간에따라 변화하는 전기장과 자기장이 서로를 유도하며 전파되는 파동
2)전기장과 자기장은 서로 직각이고 시간적으로 위상이 같다
3)전파반사 시 입사파와 반사파는 동일 평면상에 있고 입사각과 반사각은 같다
4)서로 다른 매질의 경계면을 통과할 때는 굴절한다
5)회절현상이 발생한다
1.2.2.전파의 분류 - 주파수에 따른 분류
1)초장파 VLF : 3 ~ 30kHz
2)장파 LF : 30 ~ 300kHz
3)중파 MF : 300kHz ~ 3MHz
4)단파 HF : 3 ~ 30MHz
5)초단파 VHF : 30 ~ 300MHz
6)극초단파 UHF : 300MHz ~ 3GHz
1.2.3.전파의 분류 - 전파경로에 따른 분류
1)지상파 : 10km이내의 근거리 통신에 이용
1.직접파 : 송신 - 수신안테나로 직접 전달 // 안테나를 높이면 도달거리 증가
2.대지반사파 : 대지에서 반사되어 도달하는 파
3.지표파 : 지표면을 따라 전파되는 파
4.회절파 : 회절을 통해 산이나 큰건물뒤로도 도달하는 파
2)공간파 : 대류권산란파 / 전리층파
1.대류권산란파 : 대류권 내의 불규칙한 기류에의해 산란되어 전파되는 파
2.전리층파 : 전리층에서 반사되거나 산란되어서 전달되는 파(D,E,F층)
cf.산란 : 파동이나 입자선이 물체와 충돌하여 여러 방향으로 흩어지는 현상
1.3.전리층(Ionosphere)
1)태양 에너지에 의해 공기 분자가 이온화되어 자유 전자가 밀집된 곳
2)D층(50~90km) / E층(100km) / F층(200~400km) / D -> F로 갈수록 자유전자 밀도 증가
3)임계주파수 : 전리층에서 반사되지 못하고 통과하게되는 주파수
4)델린저 현상 : 태양면의 흑점폭발로 단파통신이 두절되는 현상
5)소실현상 : 전리층의 불규칙한 변동으로 태양반대쪽 지구의 뒷면에서 단파통신이 두절되는 현상
6)SID : Sudden Ionospheric Disturbulance : D층영역의 이상전리 증가로 발생하는 혼란
7)전리층에서의 전파현상
1.VLF , LF , MF : 전리층의 E층에서 반사된다
2.HF : 전리층의 F층에서 반사된다
3.VHF와 그이상의 주파수 : 전리층을 뚫고 나가 반사되지 않는다
1.4.전파의 경로상 특성
1)페이딩 : 전파의 수신 전기장 강도가 시간적으로 변동하는 것
1.속도에 따른 분류 : 느린페이딩 / 빠른 페이딩
2.주파수 변동에 따른 분류 : 선택성페이딩 / 동기성 페이딩
3.원인에 따른 분류 : 간섭페이딩 / 편파페이딩 / 흡수페이딩 / 도약페이딩
4.페이딩의 방지책 : 다이버시티방식을 사용한다(공간/주파수/편파 다이버시티)
2)다중신호 : 수신점에 도달하는 (도래시각/도래방향)이 제각각인 여러개의 전파
3)에코현상 : 다중신호에 의해서 수신안테나에서 같은신호가 여러번 되풀이되는 현상
4)태양흑점의 영향 : 흑점증가 >> 자외선 및 전자밀도증가 >> 임계주파수증가 >> 고주파가 잘 반사
5)자기폭풍 : 태양표면폭발/흑점활동에의해 단파통신이 불가능해진다
6)대칭점효과 : 많은 통로를 지나온 전파들이 수신점에 모여 예상보다 수신전기장 강도가 세지는 것
1.5.안테나의 종류
1)사용방법에 따른 분류 : 송신용 / 수신용 / 송-수신 공용
2)용도에 따른 분류 : 방송용 / 통신용 / 방향탐지용 / 항법용 / 전파망원용 / 인공위성용
3)동작원리에 의한 분류 : 정재파 안테나 / 진행파 안테나
4)구조에 의한 분류
1.선상안테나 : 집중정수형 / 분포 정수형
2.판상안테나 : 판상도선용 / 내장형(슬롯형) / 반사용(나팔형)
3.개구형안테나 : 렌즈 / 곡면 / 복합개구면 / 유전체용
5)지형특성에 따른 분류 : 무지향성 / 등방향성 / 단일 지향성 / 2방향성
6)주파수 특성에 따른 분류 : 광대역 / 협대역 / 정임피던스
1.6.항공기용 안테나
1)와이어 안테나 : 속도 300마일 이하의 HF / (LF,MF) 자동방향탐지기 / 마커비컨 수신안테나
2)로드안테나 : 경비행기에서 좋은 성능을 발휘 / 고속에는 부적합
3)수평 비 안테나 : 저속항공기용
4)블레이드 안테나 : 통신목적의 수직안테나와 항법목적의 수평안테나로 구성
5)접시형 안테나 : 항공기용 레이더로 주로 사용 (기상 레이더)
6)슬롯안테나 : 글라이드 슬로프의 수신용 안테나
7)나팔형안테나 : 전파고도계에 사용
1.7.HF 통신
1)주로 해상 원거리 통신 및 국제항공에 사용
2)VHF통신장치의 2차적인 통신수단
3)전리층의 반사를 이용하여 원거리통신이 가능
4)잡음과 페이딩이 많고 태양의 활동에 따라 통신이 두절되기도 한다
5)송-수신기와 안테나를 전기적으로 연결하는 안테나 커플러가 장착된다
1.8.VHF 통신
1)항공기와 지상, 항공기와 타 항공기 상호 간의 VHF를 이용하여 단거리 통신에 이용(가시거리 이내)
2)국내선 및 공항 주변에서의 통신연락에 주로 사용
3)사용되는 주파수대는 118.000 ~ 136.975MHz까지 사용
4)채널별 간격은 25kHz
5)조정패널 / 송-수신기 / 안테나로 구성
6)스퀠치회로 : 수신신호가 없을 때 잡음을 제거해주는 회로
7)델린저 현상이 잘 일어나지 않지만 페이딩 현상이 심하게 나타난다
1.9.UHF 통신
1)225 ~ 400 MHz의 주파수 범위의 전파 사용
2)주로 군용기에서 항공기-지상국 또는 항공기 상호간의 통신에 사용
3)이중 수퍼 헤테로다인 방식의 수신기를 사용
1.10.위성통신장치
1)장거리 광역 통신에 적합하고 통신거리 및 지형에 관계없이 전송품질이 우수
2)대용량의 통신이 가능하고 신뢰성이 높다
3)위성의 기능에 따른 분류 : 수동위성과 능동위성
4)위성의 고도에 따른 분류 : 저궤도위성과 정지위성
5)위성의 용도에 따른 분류 : 통신용/방송용/해상용/기상용/지구관측용
6)궤도조건과 배치방식에 따른 위성 통신방식
1.랜덤위성방식 : 지구상공을 수시간 주기로 선회하는 위성방식 // 기상 및 해양관측
2.위상위성방식 : 지구상공에 등간격으로 여러개의 위성을 배치하고 지상국의 안테나를 사용하여
차례로 위성을 추적하여 상시통신망을 확보하는 방식
3.정지위성방식 : 적도상공에 쏘아올린 3개의 위성으로 상시통신망을 확보
7)위성통신의 지상국 시스템 : 송신계는 고출력증폭기 // 수신기는 저잡음 증폭기
1.11.항공기 통화장치와 기내방송
1)Flight Interphone Syetem : 조종실 내에서 운항 승무원 상호간 통화장치
2)Service Interphone System : 주로 조종실과 정비 및 점검상 필효한 기체 외부와의 통화에 사용
3)Cabin Interphone System : 조종실 / 객실승무원석 / 각 배치로 나누어진 객실 승무원 상호간의 통화에 사용
4)기내방송의 우선순위 : 운항승무원방송 >> 객실승무원방송 >> 재생장치방송 >> 기내음악
1.12.선택호출장치 SELCAL(Selective Calling)
1)지상에서 항공기 호출을 하는 시스템으로 항공기마다 고유의 SELCAL 코드를 가지고 있음
2)SELCAL 코드는 알파벳 A ~ S 사이에서 I, N, O를 제외한16개의 문자 중 4개의 문자로 구성
3)지상국에서 어느 항공기를 호출할 때 사용되며 HF, VHF 두 가지 통신 방법에 의해 수행한다
4)호출 시 음성조정패널에 호출 라이트를 점등하며 차임을 통하여 승무원에게 오디오로 알려준다
5)항공기는 관할 지역을 비행할 시 항상 지상국 관련 주파수를 설정하여 SELCAL을 받을 수 있도록 한다
1.13.비상위치추적장치 ELT(Emergency Locating Transmitter)
1)충돌이나, 추락 등 조난 상태의 항공기의 위치를 알려주기 위해서 장착된 시스템
2)배터리가 장착되어 있어 항공기 시스템 전원을 이용하지 않고 자체의 배터리 전원으로 구조 전파를 발사
3)24시간 동안 5W의 출력으로 매 50초 간격으로 406.025MHz의디지털신호를 송신
4)조난 신호는 COSPAS-SARSAT 위성시스템에 있는 위성에 의해 전 세계어디에서든지 수신이 가능
5)ELT는 보통 항공기의 동체의 뒤쪽 멀리 장착
6)ELT 내부에 장착된 관성력(G-force) 감지기는 항공기의 세로축에 정렬 및 장착
1.14.조종실 음성 녹음장치 CVR(Cockpit Voice Recorder)
1)조종실 승무원의 통신 내용 및 대화내용, 그리고 조종실 내 제반 경고음 등을 녹음하는 장비
2)항공기 추락 시 혹은 기타 중대사고 시 원인을 규명하기 위하여 사용
3)반도체 타입으로 된 CVR위 경우 120분까지 4채널로 연속적으로 저장
4)채널1에는 선임옵서버 / 채널2에는 부조종사 / 채널3에는 조종사 / 채널4에는 주변음성이 녹음되어 저장
1.15.항공기 통신 어드레싱 및 정보제공 시스템 ACARS(Aircraft Communication AddressingAnd Reporting System)
1)VHF/HF/위성통신시스템을 이용하여 항공기의 운항상태 정보를 문자 위주로 통신
2)항공기와 항공사간의 효율적인 항공운항 관리통신을 제공
3)일상적인 운항 상태보고 및 지시사항에 대한 처리 결과 데이터 항공사에게 자동 전송
4)거꾸로 조종사가 항공사에게 기상 상태 및 연결 편 정보 등을 질의하고, 응답받아 프린트도 가능
2.항공기 항법계통
2.1.항공기 항법기초
1)항법 : 이동체가 어느 한 지점에서 다른 지점으로 이동하는 경우 현재 위치, 방위, 이동거리 등
그 이동체의 진로에 대한 정보를 제공하는 기술
2)대표적인 4가지항법 : 무선항법시스템 / 관성항법시스템 / 위성항법시스템 / 계기착륙시스템
3)노티칼 마일(NM) : 지구의 적도를 360등분한 1도를 다시 60등분한 1분의거리 (1.15마일 / 1.852km)
4)기수방위 / 상대방위 / 자침방위
1.기수방위 : 자북과 항공기 기수가 이루는 방위
2.상대방위 : 항공기 기수축과 목적지(무선표식장치)가 이루는 방위
3.자침방위 : 항공기입장의 자북과 목적지가이루는 방위
4.자침방위 = 기수방위 + 상대방위
5)진행방향(course)항공기 기수축의 연장선으로 기수방위값으로 표시한 비행경로
6)방사선(전파방위각) : 목적지(무선표식장치)입장에서 항공기의 위치를 자북기준으로 측정한 방위
7)전파의 속도 = 빛의 속도 = 3 x 10^8 m/s
2.2.자동방향 탐지기 ADF (Automatic Direction Finder)
1)190~1750kHz대의 전파를 이용하여 무선국의 항공기 기준 상대방위각을 알려준다
2)무지향표지시설 NDB : 호밍비컨 // 장파-중파대의 전파를 무지향으로 발사한다
3)루프안테나 : 항공기에 설치되어 NBD에서 오는 자계신호를 감지한다
4)센스안테나 : 항공기에 설치되어 NBD에서 오는 전계신호를 감지한다
5)고니오미터 : 안테나를 회전시키지 않고도 회전시키는것과 같은 효과를 얻게 하는 장치
6)상대방위는 무선 자방위 지시계(RMI) 혹은 항법정보 표시기(ND)에 지시
7)음성관리장치(AMU)를 통하여 헤드폰에 전달되어 선택된 방송국의 방송이나 NDB국의 비컨음 청취 가능
2.3.초단파 전방향 표지시설 VOR (VHF Omnidirectional Range)
1)항공기의 무선표식장치를 기준 자북방위정보를 알 수 있다
2)자북극 지시전파와 지향성전파의 수신시간차를 이용하여 지상발신국의 위치를 알아낸다
3)TVOR : 공항 또는 공항부근에 설치되어 항공기 진입/강하유도에 사용되는 VOR
4)CDI : Course Deviation Indicator : 항공기의 코스 이탈정도를 표기해준다
2.4.거리측정시설 DME (Distance Measuring Equipment)
1)항공기와 지상무전국사이의 거리를 측정하는데 사용하며 주로 VOR과 같이 설치된다
2)항공기에서 지상에 보낸 질문전파와 지상에서 항공기로 보낸 응답신호사이의 시간차를 이용한다
3)진로에 대해 연속적으로 위치결정이 된다
4)위치결정이 VOR, ADF 보다 정확하다
5)정확한 위치정보를 얻을 수 있어 레이더의 유도를 받을 필요가 없다
6)항공기의 대기속도가 정확하고 신속하게 산출된다
7)진입 시 관제거리를 짧게 할 수 있어 많은 체공선회를 할 필요가 없다
8)DME 지시기에는 항공기에서 DME국까지의 경사거리가 표시된다
2.5.계기착륙장치 ILS (Instrument Landing Syetem)
1)활주로에서 전파한 지향성 전파를 이용해 항공기의 정확한 활주로 진입경로를 확보하는데 사용하는 장치
2)로컬라이저 : 항공기가 활주로의 좌우를 맞추는데 사용한다
1.항공기 기준 좌측으로 90Hz와 우측으로 150Hz의 전파를 내보낸다
2.좌우측의 전파가 합성되어 0이되는 라인이 활주로 중앙경로이다
3.위치는 계기진입용 활주로의 진입단 반대 측에 있는 활주로 중심선 연장선에 설치한다
4.백빔 : 뒤쪽으로도 전파를 내보내서 반대쪽에서 착륙하는 경우에 사용한다
5.사용 주파수의범위는 108.10~111.975MHz로써 VHF를 사용한다
3)글라이드 슬로프 : 항공기가 2.5°~3°의 진입각을 갖도록 한다
1.로컬라이저와 같이 아래로 150Hz, 위로90Hz의 전파를 내보내서 작동한다
2.주파수 범위는 UHF 328.6MHz~335.4MHz를 사용한다
4)마커비컨 : 활주로 근처에서 활주로까지의 거리를 지시해준다
1.아우터마커 : 거리 4~7NM/청색등/400Hz/소리(----)
2.미들마커 : 거리 3500ft/주황색등/1300Hz/소리(-'-'-')
3.이너마커 : 거리 200~1500ft/흰색등/3000Hz/소리(''''')
2.6.항공 교통 관제 시스템 ATC (Air Traffic Control)
1)1차감시레이더와 2차감시레이더
1. 1차감시레이더 PSR : 지상에서 전파를 내보내 항공기에 부딪혀 돌아오는 전파를 수신
2. 2차감시레이더 SSR : 지상에서 질문전파를 보내면 항공기에서 이를 수신해서 응답전파를 발송
모드ABCD중 모드A : 식별코드 // 모드C : 고도정보
2)2차감시레이더를 이용하여 항공기의 기압고도 / 위치 / 방향을 알아내는 방법
3)ATC 트랜스폰더 : 지상으로부터 질문을 수신하고 응답신호를 지상으로 송신한다
2.7.공중충돌경보장치 TCAS (Traffic Alert and Collision Avoidance System)
1)ATC 트랜스폰더가장착된 항공기로부터 안전간격을 유지하도록 한다
2)TCAS는 ATC 트랜스폰더가 장착된 항공기에질문신호를 보내고 상대방의 항공기에서 응답신호를
보낸것을 이용하여 거리, 방위, 고도를 계산한다
2.8.곡선항법장치 HNS (Hyperbolic Navigation Systam)
1)이미 위치를 알고 있는 두 송신국으로부터의 전파수신시간차를 이용항 위치를 결정하는 방법
2)LOLAN : 송신국으로부터 원거리에 있는 선박이나 항공기에 항행위치를 제공
3)오메가항법 : 초장파를 이용 // 두 송신국으로부터 발사되는 전파의 위상차로 위치를 결정한다
2.9.전술항행장치 TACAN (Tactical Air Navigation)
1)지상국의 채널을 이용하여 항공기에서 선택 // 지상국에대한 방위와 거리가 동시에 표시
2)방위와 거리정보에 대한 통합이 가능하다
3)방위 및 거리정확도가 우수하다
2.10.전파고도계
1)항공기에서 지표로 전파를 발사하여 돌아오는 시간차를 이용하여 고도를 구하는 장치
2)2500ft이하의 저고도에서 사용하여 절대고도를 구한다
3)펄스식 전파고도계 : 펄스를 지표로 발사하여 이용한다
4)FM식 전파고도계 : 0~750m의 낮은 고도에서 사용 // 활주로 접근-착륙에 사용한다
2.11.기상레이더 (Weather Raidar)
1)비교적 기류변화가 작은 곳을 탐지해 비행하여 안전운행을 도모한다
2)악천후 영역을 미리 알아내어 신속하게 항로를 변경하여 효율적인 비행을 하게 도와준다
2.12.중앙대기자료컴퓨터 CADC (Central Air Data Computer)
1)정압 / 전압 / 대기온도 / 정압온도차보정 / 홀드로직등의 기본입력신호를 수감한다
2)항공기 비행에 필요한 대기자료 응용정보를 산출해낸다
2.13.최신 항법장치
1)도플러항법장치 : 도플러원리를 이용한 지상보조시설 무필요 항법장치
1.도플러레이더 : 도프럴효과로 대지속도와 편류각을 측정
2.항법계산기 : 항공기의 컴퍼스를 이용하여 기수방위각을 얻어 이용한다
2)관성항법장치 : 가속도를 적분하여 속도를 구하고 다시 적분하여 거리가나온다는 것을 이용한 항법장치
3)위성항법장치 : 인공위성을 이용한 항법장치 // 4개의 위성이 있으면 정확한 위치산출 가능
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