[논문]T-50 비행시험을 통한 환경제어계통 콘덴서 빙결방지 설계 검증

남용석; 김윤희; 송석봉; 서동연; 손원익; 박성순

T-50 비행시험을 통한 환경제어계통 콘덴서 빙결방지 설계 검증
Design Verification of ECS Condenser Icing Protection System by Flight Test of T-50 Advanced Trainer 원문보기

남용석 (국방기술품질원 항공센터) , 김윤희 (국방기술품질원 항공센터) , 송석봉 (국방기술품질원 항공센터) , 서동연 (한국항공우주산업(주)) , 손원익 (한국항공우주산업(주)) , 박성순 (국방과학연구소)

T-50 ECS(environment control system) was designed to have freezing protection for the condenser. However during the ground and flight test, the freezing problem was occurred. This paper deals with the analysis of the freezing problem and introduces anti-freezing design using ADI(Active De-Icing) logic to solve the condenser freezing problem of T-50 ECS

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 연구에서는 T-50 환경제어계통 콘덴서에 빙결 방지 설계를 적용하였으나 지상시험 및 비행시험시 발생된 콘덴서 빙결의 원인을 분석하고, T-50 환경제어계통 콘덴서 빙결 문제를 해결하기 위해 적용된 ADI(Active De-icing) 로직에 대한 비행시험을 수행하여 빙결 방지 설계의 타당성을 검증하였다.

제안 방법

ADI 로직이 반복적으로 작동하는 문제를 해결하기 위해 콘덴서 양단 차압이 3.0 psid 미만으로 감소 후에도 40초간 항전장비 공급공기 온도를 40℉로 유지하는 로직을 추가하였다.
T-50 지상시험결과 Fin Pitch 설계변경 적용 후 빙결수준 및 빈도에 개선이 있었으나 콘덴서 빙결문제가 완전히 해결되지 않아 ADI 로직을 적용하였다.
T-50 콘덴서 빙결문제를 해결하기 위해 Hot Bar의 온도를 최대한 높일 수 있는 Fin Pitch 구조로 리히터/콘덴서 설계변경을 수행하였다.
본 연구를 통하여 개발초기 T-50 환경제어계통의 콘덴서에 빙결방지 설계를 적용했음에도 불구하고 환경제어계통의 성능저하 및 ACM 손상을 초래하는 콘덴서 빙결의 발생원인 분석을 수행하였다.
콘덴서 빙결 문제를 해결하기 위해 리히터/콘덴서 Fin Pitch 설계변경 및 ADI 로직을 적용하였고, 비행시험을 통하여 콘덴서 빙결 문제가 해결되었음을 확인하였다.

성능/효과

Fig 11은 보완된 ADI 로직 적용 후 비행시험 결과를 보여준다. ADI 로직의 작동으로 콘덴서 차압이 1.0 psid 이하로 감소했으며, 초기 ADI 로직에서 발생하던 75 ~ 100 초 이내에서 ADI 로직이반복적으로 작동하던 문제도 해결되었음을 보여준다.
Fig 6에서 보는 바와 같이 콘덴서 빙결이 시작되는 약 700초부터 ACM 회전속도가 감소하여 심각한 빙결수준에 도달한 약 1400초부터는 항전장비 공급 공기온도가 상승하며, ACM 속도는 최소 설계기준인 34,000 RPM에 근접하여 ACM 손상이 우려되는 빙결수준에 근접함을 보여준다.
비행시험 결과 분석으로 콘덴서 차압이 1.0 psid 이상에서는 통상적으로 5 ~ 10분 이내에 6.5 psid까지 콘덴서 빙결이 급격히 증가됨을 알 수 있었다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

환경제어계통의 주요기능은?

- 조종실 여압, 온도조절 및 수분제거 - 항공기 장비 냉각 - OBOGS, Anti-G Suit 등에 조화공기 공급 - 연료탱크, Canopy Seal 등에 가압공기 공급 - Canopy 안개/서리/빙결 방지

블리드 공기는 무엇에 의해 냉각되는가?

Fig 1은 T-50 환경제어계통 구성도이다. 블리드 공기는 1차 열교환기를 거쳐 램 공기(Ram Air)에 의해 냉각된 후 System FCV(Flow Control Valve) 에서 유량조절이 되어 ACM(Air Cycle Machine)의 압축기로 공급된다. 압축기에서 압력과 온도가 상승된 공기는 2차 열교환기에서 다시 냉각된 후 리히터/콘덴서의 Hot Side Passage를 거치면서 추가냉각이 된다.

환경제어계통이란?

환경제어계통(Environmental Control System)은 엔진, APU, 외부지원 장비로 부터 공급되는 블리드 공기(Bleed Air)를 적절히 조화하여 항공기 각 장치에 공급하는 시스템으로, 주요기능은 다음과 같다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

T-50 비행시험을 통한 환경제어계통 콘덴서 빙결방지 설계 검증
Design Verification of ECS Condenser Icing Protection System by Flight Test of T-50 Advanced Trainer 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

질의응답

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

T-50 비행시험을 통한 환경제어계통 콘덴서 빙결방지 설계 검증 Design Verification of ECS Condenser Icing Protection System by Flight Test of T-50 Advanced Trainer 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

질의응답

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

서동연 (1) 손원익 (1) 박성순 (3)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

T-50 비행시험을 통한 환경제어계통 콘덴서 빙결방지 설계 검증
Design Verification of ECS Condenser Icing Protection System by Flight Test of T-50 Advanced Trainer 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper