본문내용
1. 항공기 유압 계통
1.1. 유압 계통의 기본 요소
유압 계통의 기본 요소는 다음과 같다.
작동유를 저장하고 일정량을 유지하며 보충하기 위한 저장고 역할을 하는 저장탱크(reservoir)가 있다. 저장탱크에는 작동유의 청결 유지를 위한 필터와 공기 분리기가 장착된다.
기계적 에너지를 유압 에너지로 변환시키는 펌프가 있다. 펌프는 동력원인 모터나 터빈에 의해 구동되며, 작동유를 압력 하에 공급한다. 펌프의 종류에는 기어펌프, 제트로터펌프, 베인펌프, 피스톤펌프 등이 있다.
축압기(accumulator)는 가압된 작동유를 저장하는 장치로, 동력펌프가 고장났을 때 저장된 작동유를 공급하거나 압력 변동을 완충하는 역할을 한다. 축압기에는 다이어프램, 블래더, 피스톤 타입 등이 있다.
관로와 밸브는 작동유의 흐름 방향과 압력을 제어한다. 선택밸브, 릴리프밸브, 체크밸브 등이 이에 해당한다.
이와 같은 기본 요소들이 상호 작용하며 유압 계통을 구성한다.
1.2. 유압 펌프
1.2.1. 기어형 펌프
기어형 펌프는 2개의 기어가 맞물려 회전하는 것으로, 1개의 기어는 기관의 구동부에 연결되어 회전하고 다른 1개는 구동기어와 맞물려 회전하게 된다. 기어가 회전하게 되면 흡입구 쪽에서는 체적이 증가하게 되어 압력이 낮아지게 되므로 작동유가 빨려 들어오게 되고, 배출구 에서는 체적이 감소하게 되므로 작동유가 밀려 나가게 된다. 기어형 펌프는 105[kg/cm2](1500[psi]) 이내의 압력에서 사용되며, 간단한 구조로 인해 저렴한 비용으로 제작할 수 있다는 장점이 있다. 반면에 저압에 국한되어 사용되며 펌프 용량 증대가 어렵다는 단점이 있다.기어형 펌프의 작동원리를 좀 더 자세히 살펴보면 다음과 같다. 펌프의 작동은 구동기어와 종동기어가 맞물려 회전하면서 이루어진다. 구동기어가 회전하면 종동기어도 그에 따라 회전하게 된다. 이때 기어 사이의 공간이 흡입구 쪽으로 벌어지면 압력이 낮아져 작동유가 흡입되고, 배출구 쪽으로 좁아지면 압력이 높아져 작동유가 밀려 나가게 된다. 즉, 기어의 회전에 따른 체적 변화로 인해 압력이 변화하여 작동유가 흡입 및 토출되는 것이다.
기어형 펌프는 단순한 구조로 인해 제작이 쉽고 저렴하다는 장점이 있지만, 저압에 주로 사용되며 펌프 용량 증대가 어렵다는 단점이 있다. 이 때문에 주로 105kg/cm2(1500psi) 이내의 압력에서 사용된다. 또한 펌프 효율이 다른 펌프 종류에 비해 낮은 편이다.
기어형 펌프는 항공기의 유압 계통에서 다양한 용도로 활용된다. 예를 들어 조종면 작동, 착륙장치 작동, 제동 장치 등의 저압 유압 시스템에 주로 사용된다. 이처럼 기어형 펌프는 항공기 유압 계통의 핵심 구성 요소로서, 항공기 작동에 필수적인 역할을 담당하고 있다.
1.2.2. 제로터형 펌프
제로터형 펌프는 고정 라이너와 안쪽의 라이너와 밀착된 5개의 넓은 이를 가진 안쪽 구동 기어 및 출구와 입구에 연결된 반달 모양의 통로가 있는 커버로 구성되어 있다. 구동축에 의하여 안쪽 구동 기어가 시계 반대 방향으로 회전하면 바깥쪽 기어가 따라서 돌게 된다. 이와 같이 2개의 기어가 회전하면 왼쪽에서는 기어의 이 사이가 넓어지므로 작동유를 흡입하게 되고, 오른쪽에서는 기어의 이 사이가 좁아지므로 작동유가 압축되어 배출하게 된다. 따라서 제로터형 펌프는 기어의 회전에 따라 작동유를 흡입하고 배출하는 역할을 하며, 높은 압력과 유량을 필요로 하는 항공기 유압 계통에서 널리 사용되고 있다.
1.2.3. 베인형 펌프
베인형 펌프는 원통형 케이싱 안에 편심된 로터가 들어 있고, 로터에는 홈이 있다. 홈 속에는 판 모양의 베인이 삽입되어 자유로운 출입이 가능하게 되어있다.
베인형 펌프의 작동 원리는 로터의 회전에 의한 원심 작용으로 베인은 케이싱의 안벽과 밀착된 상태가 되므로 기밀이 유지된다. 반지름 방향의 홈이 있는 로터가 캠 링 내에서 회전하게 되면 홈 내의 베인이 캠 ...
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