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충격파의 종류와 특징에 대하여 서술하시오

충격파(Shock Wave)는 주로 공기중을 전파하는 압력 등의 불연속적 변화를 말하는 것으로서, 압력파의 한 종류입니다.주로 매질 속을 초음속으로 이동하는 물체 주변에 발생하고, 매질 속의 음속보다도 빠른 속도, 즉 초음속으로 전파, 급속으로 감쇠하여 최종적으로는 음파가 됩니다. 파면방향으로 압력, 온도, 밀도가 상승 압축파이지만 자연계에서 발생하는 대부분의 충격파는 근방에 팽창파를 동반합니다.충격파의 세기는 충격파 전방향의 압력비, 온도비, 밀도비, 속도비로서 보여집니다, 이런 비들은 충격파 마하수(충격파 전파속도를 충격파 전방의 음속으로 나눈 값)에 1:1로 대응하므로, 충격파 마하수도 충격파의 세기를 나타내는 값으로 이용됩니다.초음속으로 대기를 비행하는 항공기나 운석 주변에는 충격파가 발생합니다. 충격파는 지상에 닿기까지 감쇠하여 소닉 붐이라 불리는 큰 소음이 되며, 충격 그 자체에 의해 급격하게 항력이 증가하므로 초음속 여객기 개발에서 큰 기술적 과제가 되어 있습니다.또, 충격파는 강도가 센 폭발에 의해서도 발생합니다. 폭발중심에서 폭발물의 팽창속도가 초음속인 경우, 항공기나 운석의 경우와 같이 초음속으로 팽창하는 폭발물 표면이 충격파를 발생시킵니다. 자연계에서의 폭발에 의한 충격파의 예로서는 화산분출이나 번개 등이 있습니다. 발생한 충격파는 전파와 함께 급격히 감쇠하여 소리가 됩니다.충격파의 종류에는 경사 충격파 , 수직충격파 , 팽창파가 있습니다.경사충격파란 간접충격파라고 하기도 한다. 일반적 충격파와 다르게 수직흐름 방향으로 흐르는 충격파 , 음속보다 빠른 속도로 공기 속을 이동하는 뾰족한 물체에 형성되는 충격파.수직충격파란 음속에서 공기 중을 이동하는 무딘 물체의 전방에 접근하는 공기의 수직적인 충격파.팽창파란 통과하는 매체를 팽창시키는 충격파 , 초음속 공기흐름이 흐름으로부터 굽어진 표면 위를 흐를 때 압력과 속도의 변화.비행기가 음속을 돌파할 때(마하1)충격파라는 것이 생깁니다.비행기가 음속을 돌파할 때 대포소리와 같은 폭음이 나는 것도 이 때문입니다.학교 수업 중에 유리창이 떨릴 정도로 큰 폭음이 났었는데 이것은 비행기가 음속을 돌파했다는 소리였습니다.음속을 돌파할 때 그림처럼 음파(소리의 파장)가 겹치게 되어 폭음이 나게 됩니다.음속을 지나면(마하1이상) 겹쳐지지 않으니까 폭음은 나지 않게 됩니다.?음속을 지나면 그림과 같은 경사 충격파가 발생합니다. 공기가 압축이되어 일종의 막을 형성한 것과 같습니다.음속 즉 소리의 속도는 공기 입자의 움직이는 속도와 같습니다.공기의 움직임보다 느리게 날 때 즉 음속이하로 날 때는 공기 입자들이 비행기를 잘 피해 다니기 때문에충격파가 발생하지 않지만 비행기가 공기의 움직임보다 빨리 움직이면 공기입자는 피할 시간이 없어순간적으로 쌓이기 때문에 그런것으로 생각 됩니다. 물론 깊이 자세히 들어가게 되면 더욱 정확한 원리가 있습니다.이 경사충격파를 통과하면 공기의 압력,온도,밀도가 급격하게 올라가게 됩니다.보통 음속과의 비(比)로 표시하고, 이 비값을 마하수(Mach number)라 한다. 마하 1은 시속 약 1,200 km에 해당한다.유체 내에서 운동하고 있는 물체의 속도가 마하 1보다 작은 경우에는 유체의 압축성을 무시한 취급이 가능하지만, 마하수가 커짐에 따라 압축성의 영향이 나타나기 시작하고, 물체 표면에서는 국소적으로 초음속이 되는 부분이 생기며, 여기서 충격파가 발생한다.마하수가 1보다 크면 충격파는 물체의 진행 방향에도 생긴다.

공학/기술| 2013.11.27| 3페이지| 1,500원| 조회(409)

항공기, 역학, 항공역학, 충격파, 경사충격파, 비행원리, 수직충격파, 팽창파

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액량계기 및 유량계기에 대하여 논하시오 평가A좋아요

액량계기액량 계기는 항공기에 탑재되는 연료, 윤활유, 작동유 등의 양을 부피나 무게로 측정하여 지시하는 계기로서, 액량을 부피로 나타낼 때에는 갤런(gallon)으로 표시하고, 무게로 나타낼 때에는 파운드(pound)로 표시한다.부피는 항공기의 고도와 외부 온도에 따라 그 영향이 심하므로, 무게 단위로 측정하여 표시하는 것이 높은 고도를 비행하는 항공기에서는 특히 유리하다.항공기에는 연료, 오일, 물, 방빙액, 작동유(유압 장치용) 등의 액체가 탑재되어 있다. 이것들은 어느 것이나 소홀히 할 수 없는 중요한 것이고 각각의 액량을 표시하는 계기를 설치하도록 정해져 있다.액량계의 종류1. 사이트 글라스식사이트 글라스를 통하여 액량을 읽고 유리관의 안지름이 가늘기 때문에 액의 표면 장력과 모세관 현상 등으로 오차가 생길 수 있다. 비여압 레저버내의 작동유량을 나타낼 때 사용한다.이 방식의 액량 계기는 탱크와 조종사와의 위치 관계에 의해 제약되므로 비행중에 사용되는 액량 계기로는 거의 사용되지 않으며, 지상에 있어서 정비 작업을 위해서 장착되어 있다.2. 부자식 액량계액면의 높이 변화에 따라 부자가 상하 운동을 하면, 레버를 거쳐 직접 지시 계기의 바늘이 움직이도록 하는 방법이다.부자의 운동을 셀신 또는 전위차계 등을 이용하여 원격 지시하는 원격 지시식이 사용되기도 한다. 이 방법은 왕복 기관 항공기에서 가장 많이 쓰이고 있으며 액면의 높이를 부피로 나타낸다. 원격지시 방식의 부자식 액량계의 경우 부자의 높낮이에 따른 가변 저항값의 변화에 의한 전류량의 변화를 측정하여 액량을 나타내는 액량계로서, 가변 저항값은 탱크가 가득 채워졌을 때에 저항값이 최소가 되는 방식과 최대가 되는 방식이 있다.1) 기계식 액량 계기(Mechanical Fuel/Oil Quantity Indicator)그림 8-2에 나타나듯이 레버(lever)가 장착된 부자에 의해서 기어가 회전되어, 그 축 앞에 붙은 자석에 의해서 자기적으로 지침이 회전하여 액량을 표시한다. 이 방식도 조종사와 탱크의 위치 관계에 의해서 제약이 있으므로 비행중에 이용되는 것이 아니고 지상에서의 정비 작업에 이용되고 있다. 앞에서 설명한 사이트 게이식 액량 계기에 대신하는 것이다. 구조가 단순하므로 신뢰성이 높고 널리 이용되고 있다.자석부자2) 비율형 액량 계기(Ratiometer-Type Fuel/Oil Quantity Indicator)이 방식은 자동차 등에 널리 이용되고 있는 연료 계기와 같다. 그림 8-3에 대표적인 예를 나타내었다. 가변 저항기의 가동 부분은 액면에 뜬 부자에 의해서 움직인다.액면 계기의 발신부(tank unit이라고 불리운다)는 위와 같이 가변 저항기와 부자(float)로 구성되고 있다. 가변 저항기는 탱크가 액체로 채워졌을 경우에 저항값이 최소가 되는 방식과 최대가 되는 방식이 있다.액면계의 지시기는 두 개의 코일, 자석이 붙어있는 지침 및 저항으로 구성되어 있다. 코일 CF에 흐르는 전류는 액면의 높이에 관계없이 일정하지만 코일 CV에 흐르는 전류는 액면의 높이에 따라서 변화한다. 그 때문에 자석이 설치된 위치의 합성 자장의 방향은 바뀐다. 자석은 자장의 방향에 따라가므로 자석에 결합된 지침에 의해 액면의 높이를 알 수 있다.이 방식의 지시기는 전원의 전압이 변동했을 경우에는 CF, CV 양 코일의 전류가 함께 변화하여 CF, CV의 전류의 비로 결정하는 자장의 방향은 변하지 않으므로 지시값도 변하지 않는다. 이와 같은 계기는 비율형 계기(ratiometer type gauge)라고 불리우고 널리 이용되고 있다.3) 부자-나선형 액량 계기(Rotating Float-type Fuel Oil Quantity Indicator)부자는 나선 상태의 홈이 붙은 원통에 장착되고 액면이 상하로 움직이면 나선 홈을 따라서 회선한다.부자의 회전은 중앙 축에 의해서 싱크로(또는 데이신)의 로터에 전달된다. 로터의 회전에 의해서 스테이터(stator)에는 로터의 회전각에 따른 각도 신호가 발생된다. 이 각도 신호는 액량 계기 지시기에 보내져 액량이 지시된다. 이 방식의 액량 계기는 헬리콥터 등에 이용되고 있다.나선 가이드회전축지시기부자싱크로(수신기)싱크로(발신기)AC 400[Hz] 전원3.딥 스틱식길고 얇은 강철 와이어를 탱크에 삽입하여 유체에 따른 지시 눈금이 있으며 점도가 높은 유체의 액량을 알아내는데 사용한다. 소형 항공기의 오일량계로 사용한다.DipstickAccess doorFuel tankAdaptorCAPSpill trapFiller trapCirclipScreenFillter cap전기 용량식 액량계원격 지시식 액량계 중 고공을 비행하는 항공기에 적합하도록 연료의 양을 부피가 아닌 무게로 지시할 수 있어 대형 항공기의 액량계로 많이 사용한다.전기 용량식 액량계는 액체의 유전율과 공기의 유전율이 서로 다른 것을 이용함으로써 연료 탱크 내의 축전기의 극판 사이의 연료의 높이에 따라 전기 용량으로 연료의 부피를 측정하고, 여기에 밀토를 곱하여 무게를 지시한다. 사용전원은 115v 400Hz 단상교류이고, 탱크 유닛은 탱크 내의 연료량을 수감하고 보상축전기는 연료의 양과 온도 변화에 의한 전기적량을 보상시킨다.AC400[Hz]CFTCCCAPi1i2MV2V1VRG/T유량계기항공기에 이용되고 있는 유량 계기(flowmeter)는 기관을 적절히 작동하므로 기관에 유입하는 연료의 유량을 측정하고 조정실에 장치되어 있는 연료 유량 계기 지시기로 표시하고 있다. 항공기 유량 계기의 연료 유량은 흔히 파운드/시간[lb/h] 또는 갤런/시간[gal/h]으로 표시된다.대형 기관은 기관에 연료를 공급하는 중간에서 유량을 측정하는 장치를 만들고 유량을 전기 신호로 변환하여 조종실까지 보내고 연료 유량 계기 지시기에 의해서 유량을 표시하는 방식을 취하고 있다. 소형 기관(연료 분사식 기관)의 경우에는 연료 분사 노즐에 보내진 연료의 압력과 흡기압과의 차이(저압 분사 방식)를 연료 유량으로 환산하여 표시하고 있다.유량계기는 주로 연료 탱크에서 기관으로 흐르는 연료의 유량을 시간당 부피단위,즉 GPH, 또는 무게단위 PPH로 지시하는 계기이다.기관이 1시간동안 소모하는 연료의 양, 기관에 공급되는 연료파이프 내를 흐르는 유량률을 부피의 단위 또는 무게의 단위로 지시한다.이 계기는 오토신 또는 마그네신의 원리를 이용하여 원격으로 지시하는데, 그 종류에는 차압식과 베인, 동기 전동기식 유량계가 있다.1, 차압식 유량계액체가 통과하는 튜브의 중간에 오리피스를 설치하여 액체의 흐름이 있을 때에는 오리피스의 앞부분과 뒷부분에 압력차가 발생한다. 이 때, 액체의 성질과 오리피스의 모양이 일정할 경우에 유량은 압력차의 제곱근에 비례하므로 압력차를 측정함으로써 유량을 알 수 있다.Q= k sqrt{(P_1 - P_2 )}2. 베인식 유량계유량계 입구를 통하여 연료의 흐름이 있을 때에는 베인은 연료의 질량과 속도에 비례하는 동압을 받아 회전하게 된다.이 때, 베인의 각 변위를 오토신의 변환기에 의하여 전기 신호로 바꾸어 지시계에 전달함으로 유량을 지시한다. 만일, 베인이 고장이 나서 움직이지 않을 때에는 바이패스 밸브가 열려, 유량이 측정되지 않더라도 연료는 바로 기관으로 보낼 수 있도록 설계됐다.릴리프 밸브연료 입구연료 출구미터링 밸브 VAC400[Hz]26[V]RWTSM1M21233. 동기 전동기식 유량계

공학/기술| 2013.11.27| 6페이지| 1,500원| 조회(841)

항공기, 유량, 장비, 계기, 액량

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고양력장치와 고항력장치에 대해 설명하시오.

고양력장치란?비행기가 착륙할때 몇가지 조건이있습니다.착륙할때 실속에 걸리지 않게, 짧고 복잡한 활주로를위해 안전하고 저속으로 착륙해야합니다.일반 날개로는 몇가지 난항이 생깁니다.첫쨰,날개의 에어포일의 최대 양력계수는 1.2로 한계가있습니다.둘쨰,날개의 면적을 크게하면 빠른비행이 불가피해집니다.이런걸 커버하기위해 만들어진게 바로 고양력장치(Flap)입니다.플랩의 각도가커질수록 양력이 더 커집니다.플랩은 앞전플랩과 뒷전 플랩으로 나눕니다.이 플랩은 양력을 높이는 역할도하고 동시에 에어브레이크 영향을 줍니다 그래서 공중에서 속도를 늧출수 있습니다.원리는 플랩을 내리면 공기와의 마찰이생겨 속도가 느려집니다.그러나 이렇게 유용한 플랩도 단점이있습니다.고속스피드에서 플랩을전개하면 양력이높아져 오히려 기수가 올라갑니다.또한 바람이 정면으로 오면 더많은 항력과 양력이발생되 착륙이 불가피합니다.심하면 조종성을 잃을수도 있습니다.비행기 사고를보니 착륙직전에 착륙이 불가피한걸 알게되고 상승하려하지만 플랩때문에 추락한 사건도있습니다.또한 기체가 땅에닿을때 플랩에 발생하는 양력때문에 바퀴에 모든 무게가 작용되지않아 휠브레이크의 성능을 잘 발휘할수없습니다.이말은 속도가 줄때까지 활주거리가는다는말입니다.그래서 비나 눈이올떄 조종사는 착륙직후 플랩을올려 타이어에 더 힘을주는 방향을 선택합니다.위에서부터 순항-이륙-착륙의플랩 각도입니다.위와 같이 뒷전플랩과 앞전플랩이 있습니다.앞전플랫이란?1.슬롯이렇게 생긴게 슬롯입니다.슬롯은 기류가 이탈하는것을 방지합니다.슬롯은 벌어지거나 접히지 않습니다.2.슬랫슬랫은 본래 블라인드의 가로창살같이 단층모양의 판자를 표현하며,비행기에서는 주익앞에 장비하여 필요에 따라 전하방으로 내밀수있는 장치를 가르킵니다.슬랫이 작동되었을경우 이것은 슬롯과 같은역할을 합니다.양력장치를 많이 알아보면서 느낀거지만,플랩은 많은 공기역학적 오류들을 개선해주었지만,아직 이해되지않는 공기학적의 문제가 많이남아있고,이것은 날개모양이 계속 바뀔거라고예상됩니다.?고항력장치란?1)역추력장치항공기는 덩치가 큰데다 무게도 엄청나다. 점보기의 착륙시의 중량은 최대 250~250톤에 이른다. 그리고 착지시의 속도가 B777이나 B747의 경우 145노트(knot)라고 하니 시속 268km정도가 된다. 이렇게 무거운 물체에 가속도까지 붙어 있으니 어지간한 벙법으로는 척지 후 2km 남짓 남은 활주로에 세우기란 그리 쉽지는 않을 것이다. 항공기의 제동방법에는 여라가지 복합적으로 있는데 그 첫째로 고안된 방법이 역추력장치(스러스트리버서, Thrust Reverser)라고 불리는 것이다. 항공기가 활주로에 착지하게 되면 곧바로 제트엔진 등의 추력(推力)을 역전시켜서 바퀴의 브레이크 작용을 돕는 장치인데 제트엔진의 배기가스 흐름 속에 방해판(妨害板)을 넣어, 가스 흐름의 방향을 바꾸고, 공기저항을 크게 하여 감속함으로써 브레이크 작용을 하도록 한다. 이때의 공기마찰로 인애 생가는 위~잉~하는?굉장한 소음이?5~6초는 지속된다.?역추진분사 즉 반대방향으로의 추력(물론 분사각도를 180도로 할 수는 없다)으로 인해 최대30～50%정도로 줄이게 된다. 특히 활주로 면이 물이나 눈, 얼음으로 뒤덮여서 미끄러지기 쉬운 상태에서는 바퀴의 브레이크가 듣지 않으므로, 역추력장치가 위력을 발휘하게 된다. 그러나 작동할 때에는 소음과 연료소비량이 증가하며 시속 150km 이하로 감속한 후에 도 계속 사용하면 터빈 부분이 과열하거나, 역분사(逆噴射)한 가스가 엔진 앞으로 옮아가 다시 빨아들여져 팬과 압축기가 실속(失速)하게 된다. 그리고 지표의 작은 돌과 모래 등의 이물을 엔진에 빨려들게 하여 엔진의 브레이드(braid)를 손상시킬 우려가 있다. 기종에 따라서는 공중에서 조작하여 스피드브레이크로서 사용하는 것도 있다. 프로펠러기에서도 날개의 각도(피치)를 역(逆)으로 하여, 브레이크의 역할을 하게 하는 가역 피치기구가 있다.제트기에서는 장착된 엔진 종류에 따라 엔진 뒤쪽 노즐에 뚜껑을 거는 장치가 있어 뒤쪽으로 분사하던 분사가스 전체를 비스듬히 전방으로 방향을 바꾸도록 하는 제동방법(사진 참조)과 최근에 출시되는 대형여객기는 터보팬(Turbofan)엔진은 코어엔진을 통과하는 것과 우회(bypass)되는 분사가스 두 가지인데 이중 우회되는 분사가스의 흐름만 방향을 바꾸게 하고 코어엔진을 통과한 분사가스는 그대로 내보내는 방식을 사용하고 있다. 즉 「역분사」라고는 하지만 일부 분사가스는 그대로 뒤로 내보냄으로써 추진력으로서 남아 있다. 대략 우회:통과 비율이 4:1 정도가 된다고 한다. 또한 프로펠러기는 선박과 마찬가지로 프로펠라의 각도를 바꾸는 방법으로 뒤쪽으로 보내던 공기를 앞쪽으로 밀어 내는 방법을 쓰고 있다.고속항공기, 특히 전투기가 착륙할 때 활주거리를 단축시키기 위해 사용하는 드래그 슈트(drag chute)도 역추력장치의 일종이다. 제동낙하산(braking parachute)이라고도 하며 접지 직전, 직후에 동체의 꼬리 쪽에서 방출되어 펴져서 항공기의 저항을 급증시켜 브레이크 작용을 한다.?2) 드래그슈트고속항공기가 착륙할 때 활주거리를 단축시키기 위해 사용하는 낙하산.제동 낙하산(braking parachute)이라고도 한다. 접지(接地) 직전이나 직후에 동체의 꼬리쪽에서 방출되어 펴져서 항공기의 저항을 급증시켜 브레이크 작용을 한다. 이와 같은 낙하산을 사용하게 된 것은 최근의 항공기가 공기역학적 설계의 진보로 기체의 저항이 작게 되었으며, 특히 제트기는 기체의 저항이 극히 작고, 또 고속화를 위해 날개 면의 하중이 커져서 최대 양력계수가 작아졌기 때문이다. 따라서 날개에 장치한 고양력장치(플랩 ·슬롯 등)를 사용한다고 해도 날개 면적이 작기 때문에 착륙속도가 빠르며, 따라서 활주거리가 대단히 길다. 이에 대하여 강력한 바퀴브레이크를 사용하는 외에, 동체나 날개에 스피드 브레이크나 스포일러 등 공력적(空力的)인 브레이크를 장치하여 기체의 저항을 크게 하고 있으나, 구조가 복잡하므로 설치장소나 무게에 한계가 생긴다. 이런 점에서 드래그슈트는 낙하산 자체를 작게 접을 수 있으므로 설치 위치나 공간에 대한 문제가 적은 데다가 무게도 작다. 또한 공기저항은 속도의 제곱에 비례하여 커지므로, 바퀴브레이크가 효과를 내기 전인 고속시에 최대의 효과를 올릴 수 있는 이점이 있으며, 더구나 활주로가 젖었거나 미끄러지기 쉬운 상태일 때는 바퀴브레이크의 효력은 전혀 기대할 수 없고, 이러한 공력적인 브레이크가 효과적이므로 널리 사용되고 있다. 그러나 펴질 때의 충격(승객이나 기체에 대하여)이나 정지 후의 낙하산의 처리 등의 관계로 대형 민간기에는 사용되지 않으며, 극히 적은 예를 제외하고(긴급시) 드래그슈트의 장비는 주로 군용기에 한정되고 있다. 드래그슈트의 용도는 이 밖에 비행기가 나선식 강하를 할 때 이것을 정지시키기 위해서나 날개가 플래터를 일으켰을 때 속도를 줄여서 이 현상을 정지시킬 때도 사용된다. 이것들은 그 성격상 시작기(試作機)에만 장치된다.3)스포일러스포일러란 항공기의 날개에 존재하는 장치입니다. 흔히 에어브레이크 또는 스피드브레이크로 불리웁니다.

공학/기술| 2013.11.20| 5페이지| 1,000원| 조회(294)

항공역학 비행원리 고양력 고항력, 고양력장치란, 앞전플랫이란, 고항력장치란

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항공기 기계요소의 종류와 특징에 대해 조사하시오.

항공기용 기계요소의 종류 와 특징정의항공기 기본 부품의 식별은 특별한 숫자나 등록 상표로 알 수 있다.나사산이 있는 패스너와 리벳은 흔히 AN , NAS, MS숫자로 표시된다. 퀵-릴리스패스너 는 흔히 공장 등록 이름이나 크기 분류 등으로 식별된다.1) 나사산이 있는 패스너일반적으로 볼트는 큰 강도가 요구되는 곳에 사용되고 스크류는 강도가 결정적인 요소가 아닌 곳에 사용된다. 볼트와 스크류는 여러 면에서 비슷하다. 이들은 조이거나 붙잡는데 사용하며 한쪽 끝에 머리가 있고 반대쪽에는 나사산이 있다. 이러한 유사점에도 불구하고 이 두가지에는 몇 가지 구별되는 특징이 있다. 볼트의 나사산 끝은 뭉툭하지만 스크류의 끝은 뾰족하거나 몽툭하다.볼트의 나사산의 끝에는 너트가 조여지지만, 스크류의 나사산 끝은 암나사에 조립되거나 재료 속에 직접파고들어간다. 또한 볼트는 상당히 짧은 나사산과 비교적 긴 그립을 갖고 있지만, 스크류는 긴 길이의 나사산을 갖고 있고 명확한 그립이 없다.2) 나사의분류항공기용 볼트,스크류, 너트의 나사산은 NC,NF,UNC,UNF방식중의 어느 하나로 만들어진다.AN계열과 ASU계열사이에는 차이점이 있다. 1인치 직경의 크기에서 NF 나사산 분류는 매 인치당 14개의 나사산이 있고 UNF 나사산 분류는 매 인치당 12개의 나사산이 있다.나사는 또한 끼워 맞춤의 종류에 의해 등급이 결정된다. 나사의 등급은 제작 당시의 허용 오차를 나타낸다. 등급 1은 헐거운 끼워맞춤이고, 등급 2는 느슨한 끼워 맞춤, 등급 3은 중간 끼워 맞춤 , 등급 4는 억지 끼워 맞춤이다.항공기용 볼트는 거의 등급 3의 중간 끼워 맞춤 형태로 제작된다. 등급 4 끼워 맞춤은 볼트에 너트를 조일 때 렌치를 사용하는 반면, 등급 1 끼워 맞춤은 손가락으로 쉽게 조일 수 있다. 일반적으로 항공기 스크류는 등급 2 끼워 맞춤 상태로 제작된다. 볼트와 너트는 왼손과 오른손 방향의 나사산으로 제작된다. 오른손 나사는 시계 방향으로 돌리면 조여지고 왼손 나사는 반시계 방향으로 돌리면 조여진다.3) 항공기용 볼트항공기용 볼트는 카드뮴이나 아연 도금의 내식강, 도금되지 않은 내식강, 양극처리한 알루미늄 합급 등으로 가공된다. 항공기 구조에서 대부분의 볼트는 일반 목적용AN볼트, NAS내부렌칭 이나 정밀 공차 볼트, MS볼트 등이다.특수한 경우에 항공기 제작사는 표준 형태 외에 다른 크기나 더 큰 강도의 볼트를 제작한다. 이런볼트는 특별한 목적에 사용하는데, 이 볼트를 교환할 때에는 특히 주의를해야 한다. 특수 볼트는 헤드 부분에 S 자가 찍혀 있는 것으로 식별할 수있다. AN볼트는 3가지 머리 모양, 즉 육각,클레비스 , 아이볼트 등이다.NAS볼트는 육각머리 , 내부렌칭,카운터성크 머리모양 등으로 이용된다. MS 볼트는 육각머리와 내부 렌칭 형태이다.4) 일반 목적용 볼트육각 항공용 볼트는 모든 목적의 구조용 볼트로 인장하중이나 전단하중이 걸리는곳 , 즉 약간 느슨한 끼워 맞춤이 허용되는 곳에 사용된다. No.10~32보다 작은 강합금 볼트와 알루미늄 합금볼트로 직경이 1/4인치보다 적은 것은 1차구조에 사용할 수 없다.알루미늄 합금 너트는 육상 항공기의 전단 하중이 걸리는 곳에서 카드뮴 도금된 강 볼트와 함께 사용하지만 해상 비행기에는 사용하지 않는데, 이유는 이질 금속간의 부식의 가능성을 증가시키기 때문이다.5) 정밀 공차 볼트이 형태의 볼트는 일반 목적용 볼트보다 더 정밀하게 가공된다. 정밀 공차볼트는 육각이나 100도 카운터성크머리 이다. 이것은 밀착된 끼워 맞춤이 요구되는 곳에 사용한다.6) 내부 렌칭 볼트이 볼트는 고강도 강으로 가공되고 인장과 전단이 걸리는 곳에 사용한다. 이것이 강 부품에 사용되면 볼트 구멍은 약간 카운터성크로 만들어서 볼트 헤드가 잘 자리 잡게 한다. 내구성 있는 재료로 특수 열처리한 와셔는 헤드에 적절한 접촉면을 제공한다. 내부 렌칭 볼트의 헤드는 움푹 패어 있어서 장착하거나 장탈할 때 렌치를 사용한다. 특수 고강도 너트가 이 볼트에 사용된다. 내부 렌칭 볼트는 다른 똑같은 내부 렌칭 볼트로 교환한다. 표준 AN 6각 볼트와 와셔를 이것과 대체해서 사용할 수는 없는데, 필요한 강도가 없기 때문이다.7) 식별과 부호볼트는 여러 가지 모양과 다양한 방법으로 제작된다. 명확한 식별 방법은 없다. 볼트는 머리 모양 고정시키는 방법, 제작에 사용된 재질에 의해서 식별된다. AN형태의 항공기용 볼트는 볼트 머리의 표시로 식별한다. 표시는 일반적으로 제작사와 재질, 볼트가 표준 AN형태인지 특수 목적용 볼트인지의 여부를 나타낸다. AN 표준강 볼트는 튀어나온 대쉬나 별 모양으로 표시되고, 내식강은 한 개의 튀어나온 대쉬로, AN 알루미늄 합금 볼트는 두 개의 튀어나온 대쉬로 표시한다. 볼트의 직경, 길이, 그립 길이 등과 같은 추가의 내용은 볼트의 부품 번호에서 얻을 수 있다.예를 들어 , 볼트의 부품 번호가AN 3 DD 5 A 이면AN: Airforce-Navy Standard Bolt.3: 직경을 나타내는데 16분의 몇으로 표시된다.DD: 재질을 표시하는 것으로 2024 알루미늄 합금이다. 만약 DD대신에 C가 있으면 이것은 부식 저항용 강을 나타내고 만약 아무런 문자가 없으면 이것은 카드뮴 도금한 강을 나타낸다.5: 숫자는 8분의 몇으로 길을 표시한다A: 문자 A는 성크에 드릴 작업 되지 않은 상태를 나타낸다. 정밀 공차 NAS볼트는 튀어나오거나 패인 삼각형이 있다. NAS볼트를 위한 표시는 AN 볼트와 똑같지만 예외적인 것은 튀어나오거나 패인 홈이 있다. 볼트가 자속 검사나 형광 침투 검사를 실시한 볼트의 식별은 색깔로 표시하거나 머리에 표시한다.8) 특수 목적 볼트이 볼트로 특별한 곳에 사용하거나 적용하는 것은 특수 목적 볼트로 분류한다. 클레비스 볼트, 아이 볼트, 조-볼트, 락크볼트는 특수 목적 볼트이다.1) 클레비스 볼트클레비스 볼트의 머리는 둥글고 파여 있어서 보통 스크류 드라이버나 십자 드라이버를 사용한다. 이 형태의 볼트는 오직 전단 하중이 걸리는 곳에 사용하고, 인장이 걸리는 곳에는 절대 사용할수 없다. 이것은 가끔 조종 계통에 기계적인 핀의 역할로 끼워진다.2) 아이볼트이 형태의 특수 목적 볼트는 외부 인장과 하중이 가해지는 곳에 사용된다. 여기서 아이는 턴버클의 클레비스, 케이블 셔클과 같은 장치의 장착을 위해서 고안된 것이다. 나사산의 끝에 드릴 구멍이 있는 경우는 안전지선을 위한 것이다.3) 조 볼트조-볼트는 등록 상표 이름으로 내부에 나사산이 있는 3조각의 리벳이다. 조-볼트는 3부분으로 구성되는데 나사산이 있는 강합금볼트 , 나사산이 있는 강너트, 팽창 가능한 스테인레스 강 슬리브이다. 부품은 공장에서 미리조립된다.조- 볼트가 장착될 때 너트는 고정되어 있고 볼트가 회전한다. 이것이 슬리브가 너트의 끝 위에서 팽창되어 브라인드 헤드를 형성하고 작업소재를 조이게 된다. 완전히 조여진 후에 볼트의 일부가 절단된다 조-볼트의 고전단 강도와 인장 강도는 브라인드 패스너를 사용 할수 없는 높은 응력이 작용하는 곳에 알맞다. 조-볼트는 최신형 항공기에서 영구적 구조의 일부이다. 이것은 거의 교환하지않고 자주 점검할 필요가 없는 곳에 사용한다 조-볼트의 다른 장점은 진동에 강한 점, 무게의 절감, 한 사람이 작업할 수있다는 점 등이다.최근에 조-볼트는 4가지의 직경을 사용하는데, 200계열은 대략 직경이 3/16인치이고, 260계열은 직경이 대략 1/4인치, 312계열은 직경이 대략 5/16인치, 375계열은 직경이 대략 3/8인치 등이다. 조-볼트는 3가지 형태의 머리 모양을 사용할수있는데 F, P ,FA등이다.4) 락크 볼트이 볼트는 고강도 볼트와 리벳의 특징을 결합한 것이다. 이 볼트는 일반적으로 윙 스플라이스 피팅, 랜딩기어 피팅, 연료탱크피팅, 론저론, 빔 , 스킨 스플라이스 플레이트, 기타 다른 구조적 장착 등에 사용한다.이것은 일반 볼트나 리벳보다 쉽고 신속하게 장착할 수있으며, 락크 와셔, 코터 핀, 특수 너트의 사용을 줄여준다. 리벳과 마찬가지로 락크 볼트는 공기 헤머나 풀건이 장착에 필요하다. 3가지 형태의 락크 볼트가 사용되는데 풀 타입, 스텀프 타입, 브라인드 타입이다.9) 항공기용 너트항공기용 너트는 모양이나 크기가 여러 가지이다. 이것은 카드뮴 도금의 탄소강, 스테인레스강, 양극처리한 알루미늄 합금으로 만들어지고 오른손, 왼손 나사 모두 사용 가능하다.너트에는 식별 표시나 문자가 없다. 이것은 오로지 알루미늄이나 황동 색깔 혹은 금속의 광택, 셀프 락킹 형태 너트 내부 특징 등으로 식별한다. 항공용 너트는 비 셀프 락킹과 셀프 락킹너트의 두 그룹으로 분류할 수있다. 비셀프 락킹 너트는 반드시 외부의 잠금 장치에 의해 고정 되는데, 여기에는 코터 핀, 안전 지선, 락크너트 등이 포함된다. 셀프 락킹 너트는 전 부분이 잠금 특성이 있다.1) 비 셀프 락킹 너트잘 알려진 이 너트로는 평 너트, 캐슬 너트 , 캐스텔레이트 쉐어 너트, 평 육각 너트, 얇은 육각너트, 평체크 너트가 있다.AN 310 캐슬 너트는 샹크에 드릴 구멍이 있는 AN 육각머리 볼트, 클레비스 볼트, 아이 볼트,머리에 드릴 구멍이 있는 볼트, 스터드 등에 사용한다. 이것은 상당한 인장 하중을 견딜 수 있다. 너트의 슬롯은 흔히 캐스텔레이션이라고 부르고 코터 핀이나 안전 지선을 위한 구멍으로 안정성을 위한 것이다.

공학/기술| 2013.11.20| 6페이지| 1,000원| 조회(946)

항공기, 특징, 종류, 기계요소, 기체2

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왕복엔진 구성품의 종류와 역할 평가A좋아요

왕복엔진 구성품의 종류와 역할을 설명하겠습니다.1) 크랭크 케이스종류는 대향형엔진 과 성형엔진으로 나누어집니다.크랭크 케이스는 크랭크 축을 둘러싼 여러 기계 장치를 에워싸고 있는 하우징이다크랭크케이스의 기능은 다음과같다.1.크랭크케이스는 그 자체를 지지한다.2.크랭크 축이 회전 하는데 사용되는 베어링이 포함된다.3.윤활유에 대해 밀폐 울타리를 준다.4.동력장치의 여러내부와 외부 기계 장치를 지지한다.5.항공기에 장착하기 위한 장착 장치가 있다.6.실린더 장착을 위한 지지대가 있다.7.강도와 견고성으로 크랭크 축과 베어링의 비틀어짐을 방지한다. 대부분의 항공기 엔진의 크랭크케이스는 가볍고 강한 알루미늄 합금으로 만들어진다.2)베어링항공기엔진에 사용하는 베어링은 최소의 마찰과 최대의 내마모성을 갖출수 있게 설계되어야 한다.1.최소의 마찰과 마모를 주며 부과되는 압력에 충분히 견딜 수 있는 재료로 만들어져야한다2.작동시 소음이 없고 효율적이어야 하며 동시에 자유로운 움직임이 주어지는 치밀한 공차로 부품이 만들어져야 한다.베어링은 움직이는 부품의 마찰을 감소 시켜야하고,추력 하중이나 방사상 하중 또는 추력과 방사상 하중 둘다를 받아야한다 추력 하중을 받도록 설계된 것을 추력 베어링이라고한다.종류는 평형베어링 , 롤러 베어링, 볼베어링이있다.평형베어링은 대향형엔진의 추력 베어링으로 자주 사용되며 저출력 항공기 엔진의 커넥팅로드 , 크랭크 축, 캠축에 사용된다롤러베어링은 롤러가 마찰을 제거하며, 비마찰 베어링으로 알려진 2가지 형중 하나이며 여러 가지모양과 치수로 제작되어 있으며 방사상과 추력 하중에 잘 견딘다 직선 롤러 베어링은 일반적으로 방사상 하중에만 사용되며 테이퍼 롤러 베어링은 방사상 및 추력 하중에 견딜수 있다.베어링 레이스는 롤러가 이동하는 가이드 또는 채널이고 롤러는 내부와 외부레이스 사이에 위치하며 레이스는 표면 경화된 강철로 만들어진다. 그리고 고출력 항공기 엔진의 크랭크 축을 지지하는 주 베어링으로 사용된다볼베어링은 다른형의 베어링보다 구름마찰이 적고 구성은 내부레이스 외부레이스 강철볼 볼 리테이너로 구성되며 레이스는 큰 방사상 하중에 견딜수 있도록 볼의 곡면에 맞게 홈이파여져있다.볼리테이너는 볼이 적절한 공간을 유지하게 하고 서로 접촉 되지 않게 한다. 볼베어링은 대형성형엔진이나 가스터빈 엔진의 추력베어링으로 사용된다. 이러한 이유로 방사상 하중뿐만아니라 큰 추력 하중에 견딜수있어야한다. 소형 볼 베어링은 항공기 엔진의 발전기 마그네토 시동기 기타보기에 사용된다.3)크랭크 축크랭크 축은 피스톤과 커넥팅로드의 왕복운동을 프로펠러를 회전시키기 위한 회전운동으로 전환시킨다. 크랭크 축은 양끝 사이에 하나 혹은 그 이상의 크랭크혹은 열로 구성된다 크랭크 축은 내연기관에서 중추 역할을 하고있으며 강한 합금강인 크롬 니켈 몰리브덴강으로 제작된다.주요부품은 주 저널 크랭크핀 크랭크칙또는 크랭크암 균형추와 댐퍼1. 주저널은 주 베어링에 의해 지지되고 회전하는 크랭크축의 일부분이다. 이 저널은 크랭크 축의 회전중심이며 모든 정상 작동하에 크랭크 축을 바르게 유지하게된다. 모든 항공기엔진의 크랭크 축은 엔진 출력부의 회전 구성품의 무게와 작동 하중을 견디기위해 2개이상의 주저널이있다.2. 크랭크핀은 주 저널과 중심이 떨어져있기 때문에 열이라고도 한다.3. 크랭크칙은 크랭크 암이라고도 불리며 크랭크 핀을 주 저널에 연결시켜 주는 크랭크 축의 한부분이다. 이것은 크랭크 축의 평형을 유지하는데 사용되는 균형 추를 지지하기위한 것이다.4. 균형 추와 댐퍼 균형추는 크랭크 축에 정적 평형을 주기 위한것이고 댐퍼는 크랭크 축의 회전에 의해 발생하는 진동을 경감 시키기 위한 것이다4)커넥팅 로드 어셈블리커넥팅로드는 엔진의 피스톤과 크랭크 축 사이에 힘을 전달하는 링크이다.프로펠러를 구동하기위해 피스톤의 왕복 운동을 크랭크축의 회전운동으로 바꾸는 것이다.대표적인 세가지로 평형 포크와 블레이드형 마스터와 아티큘레이터형이 있다.1.평형 커넥팅로드는 직렬형 엔진이나 대향형엔진에 사용된다2.포크와 블레이드 커넥팅로드 어셈블리는 v형 엔진에 사용된다3.마스터와 아티큘레이터 커넥팅로드 어셈블리는 일부 v형엔진에 쓰였으나 주로 성형엔진에 사용된다.5)피스톤피스톤은 실린더 내부의 팽창 가스의 힘을 커넥팅 로드를 통하여 크랭크 축에 전달한다.피스톤은 헤드 모양에 따라 분류한다.평형 오목형 컵형 볼록형 모서리 잘린 원추형가장많이 사용되는 것은 평두형이며 피스톤의 스커트는 트렁크형과 슬리퍼형이 있는데 슬리퍼형 피스톤은 현재 항공용 엔진에는 되지않는다.볼록형 피스톤을 사용하는 엔진은 다른형식의 피스톤을 사용하는 동일엔진에 비하여 압축비와 제동 평균 유효압력이 높다.6)실린더내연기관의 실린더는 연료의 화화적인 열 에너지를 기계적인 에너지로 전환시켜 피스톤과 커넥팅로드를 통하여 크랭크 축을 회전하게 한다실린더 구성품은 실린더 배럴 실린더헤드 밸브가이드 밸브 로커암지지 밸브 시트 점화플러그 부싱 냉각핀이다.1.실린더배럴은 내부에서 피스톤이 왕복운동을 한다.2. 실린더헤드는 연소실을 둘러싸고 있으며 흡.배기 밸브와 밸브가이드 밸브시트가 포함되며 밸브 로커암이 장착돠는 로커 축을 갖고 있다.7)밸브와 관련 부품내연기관의 밸브의 목적은 엔진의 연소실의 문을 열고 닫고 하는 것이다. 각 실린더는 적어도 하나의 흡입구와 하나의 배기구가 설치되나 어떤 고출력 액냉식 엔진에는 각 실린더당 2개의 흡입구와 2개의 배기구가 설치되어 있다.포핏형 밸브는 밸브가 튀기 때문에 Poppet형 밸브로 불려지고 밸브 헤드의 모양에 따라서 네가지로 구분한다1.평두형밸브 ,반 튤립형 밸브 , 튤립형 밸브 ,버섯형 밸브가있다.배기밸브와 흡입밸브로 나누어지는데배기 밸브는 고온도에서 작동하며 홉합기의 냉각 효과를 받지 못하므로 급속히 열을 방출하게설계되어 있다.흡입밸브는 홉합기에 의해 냉각되기 때문에 특별한 냉각 밸브가 요구되지않는다. 저출력 엔진의 흡입밸브는 평두형이 많이 사용되며 고출력 엔진에는 스템이 연결된 헤드에 응력을 줄이기 위하여 튤립형이 보통 사용된다.밸브 작동기구가 있고 항공기 엔진에 있는 밸브 작동 기구의 목적은 엔진 밸브의 타이밍을 조종하는 것이다.일반적으로 사용되는 밸브 작동 기구의 두가지 형식은 수평 대향형 엔진에 사용되는 형식과 성형엔진에 사용되는 형식이다. 두 엔진 모두 오버헤드밸브가 사용된다.밸브 기구 구성품으론1.캠: 밸브 리프팅기구를 작동 시키는 장치.2.밸브 리프터 또는 태핏: 캠의 힘을 밸브 푸시 로드로 전달하는장치.3.푸시로드: 밸브 작동기구의 밸브 리프터와 로커 암 사이에 위치하여 밸브 리프터의 움직임을 전달하는 장치로서, 강이나 알루미늄 합금으로 만든 로드 또는 튜브로 되어 있다.4.로커 암: 실린더 헤드의 베어링 위에 장착된 피벗된 암으로 밸브를 열고 닫게한다. 암의 한쪽 끝은 밸브 스템에 접촉되고 다른 쪽 끝은 푸시 로드로부터 움직임을 받는다.대향형 엔진의 밸브 기구밸브 작용은 캠 축 기어와 물려 있는 크랭크 축 타이밍 기어로서 시작되며 크랭크 축이 회전함에 따라 캠 축도 또한 회전한다. 그러나 캠 축은 크랭크 축 rpm의 1/2rpm으로 회전하고 이것은 각 사이클당 밸브는 단 한번 작동하며 크랭크축은 사이클당 2회전한다. 캠축의 캠로브는 캠롤러를 밀어 올려 캠에 붙어있는 푸시 로드를 밀어 올린다. 캠로브의 각 측면에 위치한 램프는 밸브 작동기구의 개폐시 발생하는 충격을 완화시키기 위하여 설계된다 대향형 엔진에서 캠 롤러는 사용되지 않고 태핏 또는 유압 리프터가 사용된다.

공학/기술| 2013.11.20| 5페이지| 1,000원| 조회(714)

역할, 종류, 왕복엔진, 구성품, 항공기동력장치

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