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항공전자계기의 종류별 구성 및 작동기능에 대해 설명하시오

-목차-1. 항공전자(Avionics)2. 종합 전자 계기3. 무선 자기 지시계(RMI: radio magnetic indicator)4. 수평 상태 지시계(HSI: horizontal situation indicator)5. 자세 방향 지시계(ADI: attitude director indecator)6. PFD(primary flight display)7. ND(navigation display)8. EICAS,기관 지시 및 승무원 경고장치(engine indicator and crew alerting system)------------------------------------------------------------------------------비행기의 조종실을 보면 수많은 계기들이 있다. 종래의 기계식 계기는 정밀화 하더라도 그 집약화에는 물리적인 한계가 있었다. 하지만 최근의 항공기에는 기능별로 독립되어 있던 계기들을 하나의 계기로 통합하여 지시하도록 함으로써 조종사의 주의력의 분산을 막고, 또 도식화된 지시를 채용하여 이해를 쉽게 하기 위한 총합 방식이 채용되고 있다.자동 착륙을 목적으로 한 항공기는 착륙 진입 때 조종사가 수행할 일의 양이 많으므로, 기체의 상황을 정확하고 쉽게 알아볼 수 있는 지시의 종합화와 함께 각 관련 시스템의 고장이나 운항에 따른 상태를 나타내고 경고하는 논리의 집합과 이론화를 포함할 수 있는 계기 장비가 만들어지고 있는데 이런 계기를 종합 전자 계기라고 한다.1. 항공전자 (Avionics)란?항공기의 뇌와 신경 그리고 오감과 같은 역할을 하며 관련된 탑재 전자장비들,각종 센서 등이 통합된 것으로 각종 센서에서 받은 데이터를 처리 및 시현하는 기능을 제공하는시스템을 의미한다.항공전자 시스템의 구성은 임무컴퓨터, 무장컴퓨터, 통신(Communication), 식별(IFF), 항법(navigation)시스템, 자동조종장치(Autopilots), 전자 항공 관리 시스템(electronic flight management s비디오 시스템과 같은 항공기 운항과 관련 없는 항공기 탑재 전자장비들과 위성에 탑재되는 것도 종종 항공전자 구성품으로 간주된다.2. 종합전자계기종래의 기계식 계기는 정밀화 하더라도 그 집약화에는 물리적인 한계가 있다. 이러한 제약 사항을 해결하여 자이로, 에어데이터컴퓨터, 무선항법장치, 기관의 정보 등 항공기 상태에 관한 여러 가지 정보를 해상도가 높은 CRT(cathode ray tube)상에 숫자와 기호 또는 도면으로 표시할 수 있는 계기판이 개발되어 사용되고 있는데 이런 계기를 종합전자 계기라고 한다. 종합 전자계기를 장착한 보잉747-400의 실제 계기판을 나타낸 것이다 이와 같은 형식의 계기는 디지털 기술의 급속한 발달과 더불어 더욱 발전되어 최신형의 대형기와 소형기에 장착되고 있다.2-1. 종합 전자계기의장점-조종사의 작업 부담을 고려하여 불필요한 정보 표시를 하지 않음으로써 필요한 정보를 필요할 때에 지시할 수 있다-하나의 화면으로 몇 가지의 정보를 바꾸어 가면서 지시할 수 있다.-주의를 필요로 하는 정보에 관해서는 지시의 색깔을 변화시키거나 강조 또는 우선순위를 정해서 지시할 수 있다.-지도와 비행코스 각 계통의 정보를 도면으로 화면을 통해서 쉽게 표시할 수 있다.-계기 패널을 대폭적으로 간소화 시킬 수 있다.종합전자계기의 구성은 제작사에 따라 다르지만 최신 대형항공기의 통합 표시장치(IDU: integrated display unit)는 다음과 같이 구성되어있다-일차적인 비행 표시장치 (PFD: primary flight display)-항법 표시 장치(ND: navigation display)-기관 지시 및 승무원 경고장치(EICAS: engine indication and crew alerting system)3. 무선 자기 지시계, RMI(Radio Magnetic Indicator)RMI는 자기 컴파스에서 받은 자방위에 자동 방향 탐지기(ADF: automatic direction finder)나 전방향 무선 항법 장치(VOR: VHF 장치이다. 즉 RMI는 기수 방위와 지상 무선국과의 위치 관계를 지시함으로써 비행기의 현재 위치를 조종사가 파악하게 하여 비행에 안전을 유지하게 한다 기수의 방위를 나타낼 때 자기 컴파스에서 받은 자방위 대신에 관성 항법 장치(inertial nave-gation system)에서 받은 진방위가 이용되기도 하며 무선 방위 지시 계통으로 VOR와 ADF가 함께 사용되기도 한다.집합 계기 중에서 가장 많이 이용되고 있는 것으로 대형기는 물론 중, 소형기에도 널리 이용되고 있다.4. 수평 상태 지시계(HSI: horizontal situation indicator)HSI는 자기 컴파스에서 받은 자방위와 VOR나 INS에서 받은 비행 코스와의 관게를 나타내는 계기로서 다음과 같은 상태를 지시한다.4-1. 현재 비행 상태에서의 기수의 방위계기의 가운데에 고정되어 있는 비행기 그림은 현재의 비행방향을 나타내며 기준이 되는 방위가 자방위 일때는 HSI 지시기의 상부에 MAG표시가 나타나고 진방위 일때는 TRUE로 표시된다.4-2. 비행 코스와의 관계계기의 원판 내에 나타나 있는 화살표 모양의 지시 막대를 자동 조종 장치 패널의 코스 선택에 의한 코스의 방향을 각도로 알려준다. 또 코스 편차를 알려주는 막대(course deviation bar)가 있어서 현재 비행기가 코스에서 좌우 어느쪽 으로 벗어났는지를 알 수 있다.4-3. 처음 설정한 기수 방위와 현재 기수 방위와의 차이외에도 계기의 위쪽 좌 우측에는 코스를 알려주는 지시부와 거리 측정장치 (DME: distance measuring equipment)의 지시부가 있어서 현재 비행기와 DME 지상국과의 거리를 [nm](nautical mile, 1[nm]=1852[m])로 나타내준다.5. 자세 방향 지시계(ADI: attitude director indecator)ADI는 현재의 비행 자세를 알려주며 미리 설정된 모드로 비행하기 위한 명령을 지시한다.설정 가능한 모드는 기종에 따라 다르지만 다음과 같은 모두가 많이 사 항법 장치에 의해 설정된 코스를 따라서 비행-계기 착륙 계통(ILS: instrument landing system)에 의해 설정된 코스를 따라 기수의 중심이 활주로의 중심에 맞게 이착륙 및 진입하는 모드-키놀이 조작 명령(pitch command)-기압 고도를 일정하게 유지하며 비행하는 모드-상승 강하 속도를 일정하게 유지하며 비행하는 모드-ILS에 의해 설정된 코스와 하강 각도나 상승 각도를 따라 이착륙 및 진입하는 모드위의 여러 모드는 미리 설정한 값과 현재 상태의 값과의 차이가 발생하면 이 차이가 계기에 나타나 조종사가 즉시 조작을 행하여 편차의 차이를 없앨 수 있다. 위의 키놀이 조작 명령중 기압고도 유지모드의 예를 들면 미리 설정된 기압고도가 이만피트인데 외부 영향에 의해 기압 고도가 이만삼백피트가 되었다면 계기의 피치 지시 막대가 아래로 움직엿 ㅓ기수 하강을 하도록 지시한다 따라서 조종사가 기수를 아래로 내려 하강 자세를 취하면 피치 지시 막대는 다시 중앙에 위치하고 계속 하강하여 이만피트로 무리없이 도달할 수 있는 상태가 되면 피치지시막대는 위로 움직여서 기수상승을 알리게 된다 이때 조종사가 기수를 상승 자세로 취하면 이만피트에 달할 수 있다.6. PFD, primary flight displayPFD는 기계식 장치였던 ADI에 속도계, 기압 고도계, 승강계, 기수 방위 지시계, 자동 조종 작동모드 표시등을 한곳에 집약하여 지시하는 계기로서 조종사는 이것에 의해 비행 상태를 한눈에 쉽게 알 수 있다.6-1. 비행자세 지시부PFD 가운데 부분에 위치해 비행자세나 게기 비행 게통은 기존의 ADI와 같으나 비행경로에 관해 좀더 구체적인 기능들이 추가된 것이며 긴급 상황시 경보와 탈출을 위해 취해야 할 최대 기수 상승각의 지시가 가능하도록 되어있다.6-2. 속도관련 지시부대기속도를 나타내는 부분은 왼쪽 부분에 위치하며 과거의 둥근 형태의 계기판에서 테이프 형태의 지시로 바뀌었다 대기속도 지시부는 에어데이터 컴퓨터에 의한 자료를 받아서 고정된 포인터를 테이프의 숫자는 20노트 간격으로 표시된다. 만일 에어 데이터 컴퓨터로 부터의 기압고도자료입력이 실패한 경우에는 테이프가 표시되었던 그 자리에 노란색 깃발 모양으로 ALT라고 표시된다.조종사가 기압고도를 미터단위로 읽고싶을때는 EFIS조절 패널에서 미터를 선택함으로써 FT단위와 함께 표시박스의 위쪽에 M단위로 표시된다.고도 지시 테이프 윗부분에는 모드조정패널(MCP: mode control panel)에서 미리 설정한 값이 표시되어있는데 만약 비행기가 설정 값보다 300ft이상 고도가 올라가게 되면 경고 장치가 작동된다. 이때는 EICAS 표시창에 주황색으로 고도 경고 메시지가 출력되고 역시 주황색을 띤 주경고등이 점등된다.6-3. 기타지수부아래쪽에는 반원형의 컴파스 로즈(compassrose)가있어서 현재의 기수 방위나 AFDS에 의해 선택된 기수 방위 등이 창에 표시된다. 기압고도를 나타내는 테이프 옆에는 승강 속도를 알려주는 테이프가 창으로 표시된다.7. ND, navigation display항법에 필요한 여러 자료를 나타내는 CRT로서 기존의 HSI 기능을 모두 포함한다.비행기의 현재 위치, 기수방위, 비행방향, 설정 코스에서 얼마나 벗어났는지의 여부뿐만 아니라 비행 예정 코스, 도중 통과 지점까지의 거리 및 방위, 소요시간의 계산과 지시 등을 한다.이 외에도 풍향, 풍속, 대지속도(ground speed), 구름 등이 표시되고 해당 항공기의 코스와 악천후의 위치와의 관계를 쉽게 포착할 수 있도록 되어있다. ND에는 APP(approach), VOR, MAP 및 PLAN모드 등이 있어 상황에 따라 조종사가 모드를 선택하면 해당 창으로 화면이 변환된다.7-1. APP모드항공기가 비행장에 진입할 때에 사용되는 모드로 확장 APP 모드 (expanded APP mode)와 중앙 APP 모드 (center APP mode)이 모드는 기수 방위, 비행 방향(track), 비행 코스 편위, ILS 지상국의 주파수, 선택한 활주로 방향, 지상 무선국과의 거리 등시된다.

공학/기술| 2017.03.09| 6페이지| 1,000원| 조회(314)

항공전자, ND, PFD, eicas, 종합 전자계기, 무선 자기 지시계, 수평 상..

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항공기에 작용하는 응력의 종류와 특징

응력(stress)이라는 말은 가끔 변형(strain)이라는 말과 바꾸어 쓰기도 한다. 응력은 물질이 내부의 힘으로 변형에 반발하고 저항한다는 뜻이다.그렇기 때문에 외력에 따라 내력의 크기와 형태도 변하므로 이러한 하중의 변화에 대해 안전하게 견딜 수 있도록 비행기 구조를 설계해야한다.응력은 외력이 증가함에 따라 증가하지만 이에는 한도가 있어서 응력이 그 재료 고유의 한도에 도달하면 외력에 저항할 수 없게 되어 그 재료는 마침내 파괴된다.응력의 한도가 큰 재료일수록 강한 재료라고 할 수 있으며, 또 외력에 의해 생기는 응력이 그 재료의 한도 응력보다 작을수록 안전하다고 할 수 있다.1. 응력이란?재료에 압축, 인장, 굽힘, 비틀림 등의 하중(외력)을 가했을 때, 그 크기에 대응하여 재료 내에 생기는 저항력을 응력이라 한다. 응력은 하중을 가하는 방향에 따라 압축 응력, 인장 응력, 굽힘 응력, 전단 응력, 비틀림 응력 등으로 나누어지며, 하중이 가하는 상태에 따라 열응력 등 여러 가지로 불린다.재료에 응력이 생기면 재료의 강도 저하나 파손으로 이어지며 파손하기 쉬운 응력과 파손하기 어려운 응력이 있다.2. 응력의 종류응력은 크게 두가지로 나뉘는 데 수직응력(압축응력, 인장응력)과, 접선 응력(전단응력)이다. 응력에는 하중이 가해지는 방향에 따라 나뉘는데 압축(compression), 인장(tension), 비틀림(torsion), 휨(bending), 전단(shear) 이렇게 5가지의 응력이 있다.여기에서 휨 응력과 비틀림 응력은 두가지 이상의 응력이 동시에 작용하면서 나타나는 응력이다.2-(1) 수직 응력(normal stress)어느 방향의 단면에 수직 방향인 응력. 응력은 그 면에 대하여 수직 방향과 접선 방향으로 분해할 수 있으며, 전자를 수직 응력(도)라 하고, σ로 나타내며, 후자를 전단 응력(도)라 하고 τ로 나타낸다. 수직 응력도는 인장, 압축에 따라 인장 응력도, 압축 응력도라 한다.수직응력의 종류에는 압축응력과 인장응력도가 있다.2-(2) 접선 응력(tangential stress)접선응력이란 부재에 어떤 각도의 응력도가 작용할 때 이 부재의 축에 대한 직각 방향의 분력을 말하며, 전단응력이라고도 한다.2-1. 압축응력(compression stress)압축응력은 파괴와 압력으로 가해지는 응력으로서, 항공기의 강착장치는 항공기가 지상에 계류시 압축력을 받으며 착륙시 강착장치부에 많은 압축응력을 받게 된다.또, 비행기가 비행 시 날개 상단부는 압축응력을 받게 되는데 이는 양력으로 인해 날개가 위로 휘게 되면서 압축응력을 받게 된다.그리고 항공기 동체 구조인 ‘모노코크 구조’에서 감속과 착륙시에 동체에 압축응력이 가해져 좌굴(buckling)현상이 일어나기도 한다. 이러한 좌굴 현상을 막기 위하여 모노코크 동체 형식에 세로지(stringer), 세로대(longeron)와 같은 부재를 추가하여 압축하중을 동체와 분산시킨다.2-2. 인장응력(tension stress)인장은 힘을 가하여 부재를 잡아당길 때 부재 내에 걸리는 응력으로 케이블 등을 이용하여 항공기나 엔진을 들어 올릴 때 케이블에는 인장력이 작용한다.또한, 비행기가 비행 시 날개 하단부는 인장응력을 받게 되는데 이는 양력으로 인해 날개가 위로 휘면서 날개 밑부분이 늘어나기 때문이다.그리고 옛날 소형 항공기는 날개에 지주 (strut)이 있는데 소형 항공기가 비행을 할 때 지주에는 양력에 의하여 인장하중이 작용한다.(비행기가 비행 시 받는 압축, 인장응력)2-3. 휨 응력(bending stress)휨 응력은 실질적으로 압축응력과 인장응력의 조합으로, 물체가 무게를 이기지 못하고 휘어졌을 때 물체의 바깥부분은 인장응력을 받고 내부에는 압축응력을 받게 된다.예를 들자면 항공기의 날개부에는 대부분 휨 응력을 받는다. 그리고 비행기가 비행할 때에는 앞서 말한 인장응력과 압축응력에 의해 휨 응력을 받고, 비행기가 지상에 계류 시에는 지구 중력에 의해 날개가 밑 부분으로 휨 응력을 받는다.2-4. 전단 응력(shear stress)전단응력이란, 물체 내 하나의 단면상에 단면에 따라 크기가 같고 방향이 반대인 한 쌍의 힘이 작용하여 물체를 그 단면에서 절단하도록 하는 하중으로, 그림과 같이 재료를 가위로자르듯이 절단하는 하중에 생기는 응력을 말한다.금속판을 자를 경우 2개의 판을 리벳이나 볼트로 연결했을 때 인장력은 판의 각 부에 반대 방향으로 걸리면서 서로 당기고 리벳 과 볼트에는 잘려 나가려하는 전단응력이 발생된다.또, 비행기가 비행 중 동체와 날개의 리벳팅 된 연결 부위는 비행 할 때에 날개가 양력에 의해 위로 휘면서 동체와 연결 된 결합부에 떨어져 나가려는 전단응력이 집중된다.

공학/기술| 2017.03.09| 5페이지| 1,000원| 조회(163)

응력, 압축, 인장, 접선, 응력의 종류, 수직 응력

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응력과 변형율선도에 대해 설명하시오 평가A+최고예요

- 목차 --서론--본론-1. 응력이란?1-1. 응력의 종류(1) 수직 응력(2) 접선 응력2. 변형율(Strain)(1) 종변형률(Longitudinal strain)(2) 횡변형률(Lateral strain)(3) 전단 변형률(Shearing strain)(4) 체적변형률3. 후크의 법칙(Hook’s law)3-1. 탄성계수(1) 종탄성계수(Modulus of longitudinal elasticity)(2) 횡탄성계수(Modulus of lateral elasticity)4. 응력 ? 변형률선도5. 프와송의 비(Poisson’s ratio)6. 허용응력과 안전율-결론----------------------------------------------------------------------서론-재료 역학은 여러 가지 종류의 하중을 받고 있는 고체의 거동을 취급하는 기초 역학의 한 분야로서 기계, 자동차, 선박, 항공기 건축물, 교량 등에 하중에 의하여 발생되는 응력과 변형률을 탐구할 수 있는 학문으로 본 레포트에서는 응력과 변형률에 대해서 서술할 것이다.1. 응력이란?재료에 인장, 압축, 전단, 굽힘, 비틀림 등의 하중(외력)을 가했을 때, 그 크기에 대응하여 재료 내부에 생기는 저항력(반력)을 응력이라고 하며 단위 면적 당 작용하는 힘을 나타낸다.1-1. 응력의 종류응력은 크게 수직응력과 접선 응력으로 나뉘는데 수직응력에는 인장응력과 압축응력이, 접선응력에는 전단응력이 있다.(1) 수직 응력수직응력은 물체에 작용하는 응력이 단면에 직각방향으로 작용하는 경우이며 법선응력 또는 축 응력이라고 한다. 그 종류로는 인장응력과 압축응력으로 나눌 수 있다.MATRIX { { 인장응력 sigma _t = P_t over A (kg/cm^2 ) ~ (lb/ i n ^2 ) }& { }#{ 압축응력 sigma _c = P_c over A (kg/cm^2 ) ~ (lb/ i n ^2 ) }& { }} right }- 인장 응력(Tensile stress)재료가 외력을 받아 늘어날 때 재료내부에 이 힘과 대등하게 저항력(반력, 내력)이 발생하는데, 이를 인장응력이라고 한다.- 압축 응력(Compressible stress)재료의 양쪽 면이나 한쪽 면을 밀었을 때, 이들 단면에서 이 힘과 대등하게 내력(반력)이 발생하는데, 이를 압축응력이라고 한다.(2) 접선 응력접선응력은 단면에 평행하게 작용하는 힘이며 단면을 서로 미끄러지게 작용할 때 발생하는 응력이다. 이러한 작용을 전단작용이라 하며 전단작용을 일으키는 응력을 전단응력이라 한다.- 전단 응력(Shear stress)재료에 크기가 같고 방향이 반대인 힘이 동시에 작용하여 재료를 절단할 때, 재료의 절단면에서 발생하는 저항력(반력, 내력)을 전단응력이라고 한다.재료내부에서 발생되는 어떤 복잡한 응력상태는 모두 위의 세 가지 응력으로 분해하여 해석할 수 있어 이들을 단순응력이라 한다.단순응력이 두 가지 이상 동시에 작용할 때의 응력상태를 조합응력(combined stress)이라 한다. 굽힘응력(bending stress)은 굽힙하중에 의항 부재의 횡단면에서 발생되는 응력을 가리키며 인장과 압축하중의 수직응력이 존재한다.또한, 굽힘응력은 단면에 대하여 균일하게 분포하지 않는다. 비틀림 응력(torsional stress)은 비틀림 하중에 의하여 부재의 횡단면에서 발생하는 전단응력이다. 그리고 재료의 제조과정 중에서 발생된 응력이 제거되지 않고 물체 내부에서 잔류하는 응력을 원응력 또는 초응력이라 한다. 원래 무응력이었던 물체에 하중을 가하고 다시 제거한 후 물체 내부에 남게 되는 응력을 잔류응력(residual stress)이라 한다.2. 변형율(Strain)완전 탄성을 나타낼 수 있는 응력한도를 탄성한도(elastic limit)라 하고 외력을 제지할 때 없어지는 변형률을 탄성변형률(elastic strain)이라 한다.강체가 아닌 물체에 외력을 가하면 내부에 응력이 발생하고 그 물체를 구성하는 각분자 및 분자상호간의 상태 변화가 일어나 그 형태와 크기가 변화한다. 물체에 발생하는 변형의 크기는 물체의 크기에 의하여 변화하므로 동일 응력에 대하여 큰 물체일수록 큰 변형을 발생한다. 변형량과 원래의 치수와의 비율 즉, 단위길이에 대한 변형량으로써 변형이 정도를 비교한 것 변형률(strain)이라 하고 외력에 따른 변형률은 4가지 종류로 분류된다.(1) 종변형률(Longitudinal strain)-봉이 축방향으로 인장하중 또는 압축하중을 받으면 그 변형량만큼 늘어나거나 줄어들게 된다.(2) 횡변형률(Lateral strain)-하중 방향에 신축이 있다면 그와 직각방향에도 반드시 늘음 또는 줄음이 있다.(3) 전단 변형률(Shearing strain)-가로방향의 변형량과 원래의 직경과의 비를 말한다.(4) 체적변형률- 물체가 수중 또는 진공탱크속에 있을때는 전면에 직각으로 균일한 하중인 압축 또는 인장하중을 받게되고 물체의 체적은 수축 또는 팽창하여 변형된 다. 이때 생기는 체적변형량과 본래의 체적와의 비를 말한다.3. 후크의 법칙(Hook’s law)고체에 힘을가해 변형시키는 경우, 힘의 크기가 어떤 한도를 넘지않는한 변형의 양은 힘의 크기에 비례한다는 법칙. 고체역학의 기본법칙의 하나로서 1678년 R. 후크가 용수철의 신장에 관한 실험적인 연구에서 발견했다.이 법칙이 성립되는 힘의 한계를 비례한계, 이 한계 내에서의 힘과 변형량과의 비를 그 변형에 대한 탄성계수라고 한다.예컨대 용수철에 추를 달면 추의 무게가 일정한 한계를 넘지 않는 한 용수철의 신장은 추의 무게에 비례하며, 이 직선관계가 파괴되는 점 P가 비례한계이다.후크의 법칙을 응용한 계기에는 스프링저울 등 여러 가지 탄성압력계 등이 있다.3-1. 탄성계수(1) 종탄성계수(Modulus of longitudinal elasticity)수직 응력 σ와 그에 따른 종변형률 ε 사이에는 후크의 법칙을 만족시키는 비례상수가 존재한다.

공학/기술| 2017.03.09| 5페이지| 1,000원| 조회(286)

재료공학, 응력, 후크의 법칙, 변형율, 프와송의 비

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왕복엔진 연료계통에 대해 설명하시오

-목차-1. 가솔린의 특징2. 연료 계통2-1. 필요 조건3. 중력식 공급 연료 장치3-1. 압력식 장치4. 연료 여과기5. 연료 방빙장치6. 기화기6-1. 부자식 기화기6-2. 압력 분사식 기화기7. 분사 계통-------------------------------------------------------------항공기에서 연료 계통은 엔진 연료 계통과 항공기 연료 계통으로 분류된다. 항공기 연료 계통은 연료 탱크, 연료 부스터펌프, 탱크 여과기, 연료 탱크 벤트, 연료 라인, 연료 조절 선택 밸브, 여과기, 흐름 계기, 압력 계기, 드레인 밸브로 구성된다. 그리고 엔진 연료 계통은 엔진 구동 펌프, 기회기, 연료 미터링 장치로 구성된다.1. 가솔린의 특징가솔린은 다른 연료에 비교해서 고발 열량을 가지고 있고 공기에 노출되면 쉽게 증발하는 고 휘발성 연료이기 때문에 항공용 연료로 사용된다.가솔린과 같이 저온에서 증발되는 연료를 고휘발성(high volatility)을 갖는다고 말한다. 하지만 가솔린이 너무 쉽게 증발하여 연료 라인 내에서 기포를 형성하면 증기 폐색(vapor lock)을 초래하기 때문에 적절한 항공기 연료는 시동시 충분한 휘발성을 가져야 할뿐만 아니라 연료 계통 내에서 과도한 증기를 형성시키지 않아야 한다.2. 연료 계통항공기의 완전한 연료 계통은 2개의 주요 부분인 항공기 연료 계통과 엔진 연료 계통으로 나눌 수 있다.항공기 연료 계통은 연료탱크. 연료 승압 펌프, 탱크 여과기. 연료 탱크 압력 계기, 연료 드레인 밸브 로 구성되고, 엔진 연료 계통은 엔진 구동 펌프, 기화기 또는 다른 연료 미터링 장치로 구성된다.2-1. 필요 조건항공기의 안정된 연료 계통은 항공기가 어떠한 출력, 고도, 비행 자세에서도 연료 탱크로부터 엔진까지 정상적으로 계속 공급되는 것이다. 이런 조건을 만족하기 위해서는 여러 필요조건이 있다.(1) 중력식 장치연료 탱크가 이륙할 때에 필요한 연료 흐름의 150% 연료 흐름을 할 수 있게 연료 압력을 유지해야 한다. 이러기 위해 충분한 높이로 기화기 상부에 위치하도록 설계되어야 한다.(2) 압력식 장치이륙 마력 당 0.9lb/h의 연료 흐름을 공급할 수 있게 설계하거나 이륙시 최대 출력 연료흐름의 125%를 공급할 수 있게 만들어져야 한다.(3) 부스터 펌프연료 탱크의 가장 낮은 곳에 위치하며 엔진의 시동 시, 이착륙, 고고도에서 사용할 수 있도록 되어 있다. 이것은 엔진 구동 연료 펌프가 고장 났을 때는 엔진 구동 펌프를 대신할 만큼 충분한 양의 연료를 공급할 수 있어야 한다.(4) 밸브연료 계통은 엔진으로의 연료를 차단하고 연료의 흐름을 막을 수 있는 밸브가 있어야 하며 이 밸브는 조종사 근처에 있어야 한다.(5) 연료탱크출구가 상호로 연결된 연료 계통에서 연료 탱크가 가득하게 넘쳐흐를 수 있는 조건에서 항공기가 작동할 때 연료 탱크 벤트로부터 연료 탱크 사이로 넘쳐흐르면 안 된다. 다발 항공기 연료 계통은 각각의 엔진들에 자체의 연료 탱크, 라인, 연료 펌프로부터 연료를 공급받을 수 있도록 설계되어야 한다. 그리고 비상시에 한 탱크로부터 다른 탱크로 연료를 이동 시킬 수 있어야 하며 상호 흐름 장치와 밸브를 이용해 가능하게 한다.연료 탱크는 탱크 밑바닥에 축적되는 물과 먼지를 제거할 수 있는 드레인과 섬프가 있어야 한다. 탱크는 연료의 흐름을 제한하고 엔진이 정지되는 원인이 되는 저 압력 발생을 방지하기 위해 벤트가 있어야 하며 연료의 위치 변동에 따라 항공기 평형에 영향을 미치지 않고 연료의 과도한 흔들림을 방지하기 위해 배플도 있어야 한다. 배플은 주로 연료의 무게가 갑자기 이동함으로써 항공기 조종에 영향을 줄 수 있는 날개 탱크에 장착을 하며 증기폐쇄의 원인을 방지하는 역할도 한다.(6) 연료 라인연료 라인은 어떠한 작동 중에서도 최대로 필요한 양의 연료가 흐를 수 있어야 하며 증기의 축적이나 그로 인한 증기 폐쇄의 원인이 될 수 있는 급격한 구부러짐이 없어야 하며 고온부를 피해서 배선이 되어야 한다.3. 중력식 공급 연료 장치중력식 공급 연료 장치는 연료를 중력에 의하여서만 엔진에 공급하는 장치로서 연료가 기화기에 항상 정압으로 걸려 있기 때문에 승압 펌프를 필요로 하지 않는다.연료량 계기는 언제나 탱크의 연료량을 조종사가 볼 수 있어야만 하고, 이 계통은 연료 탱크, 연료 라인, 여과기, 섬프, 연료 차단 밸브, 프라이밍 장치(선택사항), 연료량 계기로 구성 되어 있다.3-1. 압력식 장치압력식 장치는 연료 탱크가 기화기 또는 다른 연료 미터링 장치보다 위쪽에 위치할 수 없을 때 중력식 장치보다 더 큰 압력을 줄 수 있는 연료 승압펌프, 엔진 구동 펌프를 사용해서 연료를 공급하는 장치이다. 압력식 연료 공급 장치는 연료 승압 펌프를 이용하기 때문에 펌프는 내부와 외부 상관없이 연료 탱크의 밑 부분에 위치해야 된다.4. 연료 여과기모든 항공기 연료 계통에는 연료로부터 이물질을 제거하기 위하여 여과기가 설치되어 있는데, 여과기는 보통 연료 탱크 출구에 설치되거나 또는 연료 승압 펌프 어셈블리에 설치된다. 연료 탱크 여과기는 1인치당 8망(mesh)을 갖는 비교적 올이 굵은 망으로 되어있다.5. 연료 방빙장치항공기 연료는 빙결 현상이 생기기도 하는데 이는 연료 내의 물이 존재하기 때문이다. 연료와 같이 있는 물은 시간이 지나면 탱크 바닥에 모이게 되는데 결빙으로 인한 엔진 고장이나 정지를 방지하기 위해 섬프 드레인 밸브를 이용해 물을 드레인 시킨다. 하지만 물이 바닥에 모이기 전이나 연료에 물의 작은 입자가 같이 있는 상황에서는 방빙제를 첨가해서 결빙발생을 방지하기는 하지만 가장 좋은 것은 가열을 통해 결빙을 해소하는 것이 가장 좋다.6. 기화기기화기 또는 연료 미터링(fuel metering)의 목적은 엔진 작동을 위해 필요한 연료와 공기의 가연 혼합을 주기 위한 것으로 가솔린과 다른 석유 연료는 탄소(C)와 수소(H)로 구성되어 있으며 탄화수소(CH) 분자가 화학적으로 결합되어 있다.항공기 엔진에 사용되는 기화기는 엔진 성능, 기계적인 수명, 항공기의 일반적인 효율에 극히 중요한 역할을 하기 때문에 비교적 복잡하다.6-1. 부자식 기화기부자식 기화기는 부자실의 대기압이 벤투리 튜브에 의해 압력이 감소하게 되고 이로 인해 방출 노즐로부터 연료를 분사시키게 되어 있다. 부자식 기화기의 중요부분으로는 부자기구 및 부자실, 여과기, 저속장치, 이코노마이저 장치, 가속 장치, 혼합기 조종 장치 등이 있다.-부자식 기화기의 단점

공학/기술| 2017.03.09| 6페이지| 1,000원| 조회(172)

가솔린, 여과기, 왕복엔진, 기화기, 연료 계통

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왕복엔진 구성품의 종류와 그 역할에 대해 설명하시오

-목차1. 크랭크 케이스 (Crank case)란?1-1. 대향형 엔진 크랭크케이스(Opposed Engine Crankcase)1-2. 성형 엔진 크랭크케이스(Radial Engine Crankcase)1-3 베어링(Bearings)2. 크랭크 축(Crankshaft)이란?2-1. 크랭크 축의 주요 부품3. 커넥팅 로드 어셈블리 (Connecting rod assembly)3-1. 평형 커넥팅 로드(plain connecting rod)3-2. 포크와 블레이드 커넥팅 로드 어셈블리4. 피스톤(Piston)이란?4-1. 피스톤 링의 기능(functions of piston rings)4-2. 피스톤 링의 형식(types of piston rings)5. 실린더 (cylinders)란?6. 밸브(Valve)6-1. 밸브 기구 구성품(valve mechanism components)6-2. 밸브 간격(Valve clearance)7. 보기부(Accessory section)-------------------------------------------------------------엔진의 구성품과 구조를 잘 아는 것은 엔진 작동 원리와 정비를 이해하는데 기본이 된다. 항공기 왕복 엔진의 구조에 있어 제일 중요한 것은 작동 부품에 대한 신뢰성이다. 이것은 일반적으로 강하고 무거운 재료가 요구되므로 엔진의 용적이 커지고 무게가 무겁게 된다. 그러므로 항공기 엔진의 설계에 있어 주안점은 신뢰할 수 있을 만큼 충분히 강한 부품일 뿐만 아니라 항공기에 사용하기에 적합하게 가벼워야 한다. 움직이는 부품은 주의 깁ㅍ게 가공되어야 하며 진동과 피로를 최소화시키도록 균형이 맞아야 한다. 항공기 엔진의 구조에 있어 동력 장치는 신뢰성이 좋고, 경량이며, 작동하는데 경제성을 가지게끔 각 구성품들이 설계되고 구성되어야 한다.1. 크랭크 케이스 (Crank case)란?크랭크 케이스는 크랭크축을 둘러싼 기계 장치를 에워싸고 있는 하우징이다.명칭은 크랭크축이 설치되는 부분을 위 크랭크케이스(Upper crankcase), 오일 팬부분을 아래 크랭크케이스(Lower crankcase)라고 부른다.이제 크랭크 케이스의 기능에 대해 알아보자.- 크랭크 케이스는 그 자체를 지지한다.- 크랭크 축이 회전하는 데 사용되는 베어링이 포함된다.- 윤활유에 대해 밀폐 울타리(Enclosure)를 준다.- 동력 장치의 여러 내부와 외부 기계 장치를 지지한다.- 항공기에 장착하기 위한 장착 장치(Mounting)가 있다.- 실린더 장착을 위한 지지대(Support)가 있다.- 강도와 견고성으로 크랭크 축과 베어링의 비틀어짐(Misalignment)을 방지한다. 대부분의 항공기 엔진의 크랭크 케이스는 가볍고 강한 알루미늄 합금으로 만들어진다.1-1. 대향형 엔진 크랭크케이스(Opposed Engine Crankcase)엔진 중심선에 수직으로 분할된 두 알루미늄 합금 주물로 구성되며 스터드(Stud)와 너트(Nut)로 조여져 있다. 크랭크케이스의 결합 면은 가스켓(Gasket)을 사용하지 않고 조여지며, 주 베어링 보어(Bores)는 정확한 주 베어링 삽입을 위해 가공되어 있다.1-2. 성형 엔진 크랭크케이스(Radial Engine Crankcase)- 전방 부분(Front or Nose section)알루미늄 합금으로 만들어져 있고, 프로펠러 감축 기어 어셈블리를 지지한다.그리고 마그네토를 설치해 보기 부분보다 냉각이 잘 된다.- 출력부(Main or Power section)캠 작동 기구는 이 부분에 의해 지지되어 있고, 중앙에 크랭크 축 베어링 지지부가 있다.- 연료 흡입과 분배부(Fuel induction and Distribution)주요 기능이 과급기 임펠러(impeller), 디퓨저 베인(diffuser vane)의 하우징 역할이라 과급기부(supercharger section)라고도 부른다.- 보기부(Accessory section)하우징의 위치 구조에 상관없이 엔진 동력에 의해 작동되는 보기들을 구동하기 위한 기어가 있다.1-3 베어링(Bearings)좋은 베어링엔 다음과 같은 2가지의 특성이 나타난다.- 최소의 마찰과 마모를 주며 부과되는 압력에 충분히 견디는 재료로 제작.- 소음이 없고 효율적이며, 자유로운 움직임을 주는 치밀한 공차로 제작.베어링은 움직이는 부품의 마찰을 감소시키면서 추력 하중이나 방사상 하중 또는 모두의 하중을 받아야 하는데, 그 중에서도 추력 하중을 받도록 설계된 것을 추력 베어링이라 부른다. 베어링의 종류에는 방사상 하중을 받게 설계된 평형 베어링 롤러가 마찰을 제거하는 롤러 베어링, 다른 형태의 베어링보다 구름 마찰이 적은 볼 베어링이 대표적이다.2. 크랭크 축(Crankshaft)이란?크랭크축은 피스톤과 커넥팅 로드의 왕복 운동을 프로펠러를 회전시키기 위한 회전운동으로 전환시킨다. 크랭크 축은 양끝 사이에 하나 혹은 그 이상의 혹은 열로 구성된다. 크랭크 축은 내연기관에서 중추 역학을 하고 있어 극히 강한 합금강인 크롬-니켈 몰리브덴강으로 제작된다.2-1. 크랭크 축의 주요 부품(1) 주 저널 (main journal)주 베어링에 의해 지지되고 회전하는 크랭크축의 일부분으로써 주 베어링 저널이라고도 불린다. 축의 회전 중심이며, 정상 작동할 때 크랭크축을 곧바르게 유지한다.(2) 크랭크 핀(crankpin)커넥팅 로드 베어링을 위한 저널, 커넥팅 로드 베어링 저널이라고도 불림. 크랭크 핀의 속은 무게 감소, 윤활유 통로, 이물질이 베어링 표면으로 누설되는 것을 방지한 방 역할을 해서 비어있다.(3) 크랭크 칙(crank cheek)크랭크 암이라고도 부르며, 크랭크 핀을 주 저널에 연결시켜 주는 크랭크 축의 한 부분으로써 주 저널 너머까지 뻗어 있는 이유는 크랭크 축의 평형을 유지하는 균형 추를 지지하기 위함이다.(4) 균형 추와 댐퍼(counter weights and damper)균형 추는 축에 정적 평형을 주는 역할, 크랭크 축이 복열이라면 균형 추가 필요하지 않지만, 단열에서는 피스톤과 커넥팅 로드의 무게를 상쇄시키기 위해 필요하다.댐퍼는 축이 회전할 때 발생하는 비틀림 진동을 유발하는 힘을 극복하는 역할을 한다.3. 커넥팅 로드 어셈블리 (Connecting rod assembly)커넥팅 로드는 엔진의 피스톤과 크랭크 축 사이에 힘을 전달하는 링크로 정의된다. 즉, 프로펠러를 구동하려고 피스톤의 왕복운동을 크랭크축의 회전운동으로 바꾸는 것이다. 커넥팅 로드는 속도와 방향의 변화에 따라 발생하는 관성력을 줄이기 위해 가볍고 하중을 견딜 수 있도록 강해야한다.커넥팅 로드의 대표적 3가지 종류는 다음과 같다.3-1. 평형 커넥팅 로드(plain connecting rod)직렬형 엔진이나 대향형 엔진에 사용된다.3-2. 포크와 블레이드 커넥팅 로드 어셈블리V형 엔진에 사용, 포크로드의 대단부 위에 블레이드로드의 대단부가 겹쳐서 장착된다.3-3. 마스터와 아티큘레터 커넥팅 로드 어셈블리주로 성형엔진에 사용, 마스터 로드는 대단부에 아티큘레이터 로드가 장착4. 피스톤(Piston)이란?피스톤은 실린더 내부의 팽창 가스의 힘을 커넥팅 로드를 통하여 크랭크 축에 전달하는 것으로써 엔진 수명을 최대한 길게 하기 위하여 피스톤은 높은 작동 온도와 압력에 견딜 수 있어야한다. 보통 알루미늄 합금 4140으로 제작되며 헤드 모양에 따라서는 평형(flat), 오목형(recessde), 컵형(cup, concave), 볼록형(dome, convex), 모서리 잘린 원추형(truncated cone)으로 분류된다.

공학/기술| 2017.03.09| 6페이지| 1,000원| 조회(315)

실린더, 밸브, 피스톤, 왕복엔진, 크랭크 축, 크랭크 케이스

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