[항공우주공학]7장(항공기 계기 및 보조장비) 연습문제 풀이

소개글

한국항공우주학회에서 펴낸 항공우주학개론 7장 연습문제 입니다.
각종 그림을 찾아 삽입해 만점 받은 보고서 입니다.

목차

1. 항공 계기의 특징은 무엇인가?
2. 비행계기의 종류를 들고 그 기능을 설명하라.
① 고도계 (altimeter)
② 속도계 (air-speed indicator)
③ 수직속도계 (Vertical Velocity Indicator)
④ 선회경사계 (turn & bank indicator)
⑤ 자이로 수평지시계 (gyro horizon indicator)
⑥ 방향 자이로 지시계 (directional gyro indicator)
⑦ 실속 탐지기 (stall detector)
3. 계기 오차에는 어떤 것이 있는가?
① 마찰오차 (friction error)
② 누설오차 (leakage error)
③ 온도오차 (temperature error)
④ 탄성오차 (elastic error)
⑤ 지시오차 (indicating error)
4. 피토 정압 계통의 원리를 설명하고,
이 계통을 이용한 계기의 작동원리를 간단히 기술하라.
① 속도계기 (airspeed indicator)
② 승강계 (vertical speed indicator : VSI)
③ 고도계 (altimeter)
④ 자이로형 계기 (gyroscopic instruments)
⑤ 자기 나침의 (magnetic compass)
5. 대기속도에서 TAS, IAS, CAS, EAS의 정의와 관계를 설명하라.
① 지시대기속도 (indicated air speed, IAS)
② 수정대기속도 (calibrated air speed, CAS)
③ 등가대기속도 (equivalent air speed, EAS)
④ 진대기속도 (true air speed, TAS)
6. 지자기에 관한 3요소의 관계를 설명하여라.
① 편각 (variation)
② 복각 (inclination)
③ 수평분력 (horizontal component)
7. 자이로의 특성은 무엇인가?
8. 온도계기의 네 가지 방식을 들고 그 원리를 간단히 설명하여라.
① 바이메탈식 온도계 (금속온도계)
② 증기 압력식 온도계
③ 전기 저항식 온도계 (electric resistance type)
④ 열전대 (thermocouple) 온도계
9. 직류 전동기를 항공기에서 사용하는 목적은 무엇인가?
10. 유압 계통은 어떤 부분에 사용되며 작동원리의 한 예를 설명하여라.

본문내용

4. 피토 정압 계통의 원리를 설명하고,
이 계통을 이용한 계기의 작동원리를 간단히 기술하라.

비행용 계기 중 피토관 정압 계기는 대기의 압력과 공기의 흐름을 이용하여 항공기의 속도 및 고도를 측정할 수 있으며, 피토관(pitot tube)과 정압실(static ports)로 구성되어 있다.
항공기가 대기 중을 비행할 때 피토관을 통해서 공기의 충격압(impact pressure)을 받아들이고 연결된 관을 통하여 충격압에 의하여 속도계에 전달된다. 속도계 내에는 횡격실이 관을 통하여 유입된 충격압이 횡격실에 가해지고 톱니에 의해 연결된 스프링에 의해 속도계는 서서히 지정된 속도를 지시하게 된다. 피토관은 항공기에 작용하는 충격압을 정확하게 받아들이기 위하여 항공기 전방부(nose) 또는 날개의 전연부에 설치된다.
정압관(static ports)은 항공기의 어떠한 움직임에도 압력의 변화를 최소화시킬 수 있는
장소에 설치된다. 항공기의 무게 중심점 주위의 동체 측면부나 피토관 후방에 설치하여
순수한 대기압만 고도계에 전달하도록 고안되었다.
고도의 증감에 따라 기압이 변하고 이에 따라 정관을 통하여 유입된 대기압이 고도계에 전달되어 고도계 내의 아네로이드(ameroid wafer) 물질의 팽창 또는 수축량을 고도계기에 전달되도록 되어 있다.

① 속도계기 (airspeed indicator)

속도계의 원리는 피토관을 통해서 유입된 충격압 (impact pressure)에 의한 압력차에 의해서 측정된다. 항공기가 정지 상태에서는 충격압과 정압이 일치되어 `0`의 상태에서 속도가 증가되면 정압과 충격압의 차이가 발생 된다. 이 압력차를 속도계에 지시 하여 마일(mile)
또는 노트(knot)의 단위로 사용한다.

※ 속도계 표시(air speed marking)
항공기 속도계는 운용 범위에 따라 조종사가 쉽게 식별할 수 있게 여러 가지 색으로
구분하여 표시해 놓았다.
- 흰색 원호(white arc) : 플랩의 작동 범위
- 흰색 원호 하단 : 플랩을 내리고 착륙기어를 내린 상태에서의 실속속도 (Vso)
- 흰색 원호 상단 : 플랩을 내렸을 때 운용 가능 최대 속도 (Vfe)
- 녹색 원호(green arc) : 정상 운용 범위
- 녹색 원호 하단 : 플랩과 착륙 기어를 올린 상태에서의 실속 속도 (Vno)
- 녹색 원호 상단 : 최대 순항 속도 (Vnd)
- 항색 원호 (yellow arc) : 주의 범위
- 적색 원호 (red arc) : 초과 금지 속도

참고 자료

- 한국항공우주학회 篇 『항공우주학개론』
- 이강희 著 『파일럿 핸드북/시각비행』
- 한국교재개발 篇 『자동차편람』
- 대우 자동차문화 『ABS 유압장치』
- 항공교육단 (http://www.sky7.co.kr)
- 인하항공전문학교 (blog.naver.com/tripledb?Redirect=Log&logNo=140023913131)
- 한국비행교육원 (http://www.kfec.net)
- 한국항공우주산업(주) (http://www.koreaaero.com)
- 성화대학 항공조종학과 (http://my.dreamwiz.com/cessna310)
- 네이버 백과사전
(kin.naver.com/db/detail.php?d1id=11&dir_id=1102&eid=1nYpkpFTPluZJRlIIG2imILKig1lJAl4)
- 스카이뉴스 (http://www.skynews.co.kr/main.asp)
- 서해항공 (http://www.seohaeair.co.kr)