선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 논문에서는 KC-100 전기체 정적시험을 수행하기 위하여 시험조건이 결정된 이후 시험하중산출을 제외한 업무들에 대하여 기술하였고 절별로는 시험요구도, 시험프레임, 주요 시험장치 설계, 시험체 및 하중부가장치 설치, 시험설비, 시험일정을 포함한 시험결과 등을 소개하였다.
- 합치성은 사전에 정의된 허용오차내에서 제작 및설치가 되었는가를 확인하는 과정을 통하여 만족여부를 결정하게 된다. 본 논문에서는 이들의 과정 중 시험체 및 주요시험장치들(패드, 스트랩, 휘플트리, 유압작동기, 중량보상장치)의 설치에관하여 합치성 만족을 위한 과정들을 소개 하였다.
- 중량보상 장치 등이 있다. 본 절에서는 KC-100 전기체 정적시험을 위한 이들 장치의설계에 대하여 기술하였다.
- 시험 요구도는 항공기 체계개발 주관으로부터 부여 받게 되고 본 절에서는 KC-100 전기체 정적시험에 대한 요구도[1]의 주요내용을 소개한다. 하중의 크기에 따른 종류에 대하여 전기체 하중시 험과 국부하중시 험을 설계 제한하중(100%DLL) 시험과 극한하중(150%DLL)시험 그리고 환경효과를 고려(enhancement factor=1.
제안 방법
- 4절에서 설명한 하중부가장치 설치검사와 중량보상 설치 검사과정을 통하여 수행된다. 그리고 "Load condition table", "Profile", "Sensor Calibration input"을 포함하는 장비운용입력파일을 작성하여 시험을 준비하고 입력된 주요내용들을 추출(표8의 'Input U10 in Aero Pro' 란 값들)하여 기준이 되는 D-base 값(표8의 D-base foe load cell'란 값들)과 비교검사(표8)하여 오류가 없는 경우 해당 시험조건의 시험을 착수하게 된다. 시험진행은 시험 수행 주관자, 장비운용자, 시험장 현장 관찰자, 구조해석 담당자 둥이 필수 인력으로 참여하였고 시험 절차세8]에따라 수행하였다.
- 빔들이 일반적으로 설치된다. 이 반력빔들을 통하여 힘이 시험프레임에 작용이 되므로 이들 힘들에 대하여 충분히 견딜 수 있도록 설계하여야 하며, 본 시험에서는 프레임 설계요구도로최대하중에 대하여 안전계수는 3.0~4.0을 적용하여 안전 여유를 "+값''이 되도록 하였다. 그리고 시험체에 설치되는 시험장치(스트랩) 또는 시험체와 프레임 기등의 간격을 최소한 40cm를 유지하도록 하였다.
- 하중조건 7201는 국부하중시험이고 "Turn Over”에 대한 시험조건이며, 본 시험은 항우연에서 76%DLL에서 시험편의 국부적인 파손으로 인하여 중단된 바 있고 추후 KAI에서 독자적으로시험을 수행하는 것으로 결정하였다.
- 같다. 22가지 시험조건 중 하나(7201 하중조건)를 제외하고 모두 당초 요구된 시험조건을극한하중까지 부가하여 시험을 종료 하였다. 그리고 마지막으로 환경을 고려한 보강계수(1.
- 이는 요구되는 VMT를 허용범위내에서 만족하기 위하여 불가피 한 상황이다. 각시험조건별 유압작동기의 위치를 프레임에 표시된 기준선을 통하여 설치 위치를 정의한 후 T. Ch(test 가larmel)별 유압작동기 ID와 설치위치를검사하여 설치 허용오차 (+/-5mm)이내에 위치하도록 설치하고 검사하였다(표6). 표6에서 유압작동기(A/T ID)별 설치요구란에는 설치기준란의 Station기준으로부터 설치거리가 표시되었고 설치후 측정은 설치거리를 실측한 값이고 오차는요구값과 실측값의 차이가 되며, 오차가 2mm이내임을 보이고 있다.
- 22가지 시험조건 중 하나(7201 하중조건)를 제외하고 모두 당초 요구된 시험조건을극한하중까지 부가하여 시험을 종료 하였다. 그리고 마지막으로 환경을 고려한 보강계수(1.20)를적용한 극한하중시험(보강계수 없는 것 기준 180%DLL)도 22번째로 수행하였다. 이들 시험하중에 대하여 시험체가 국부적인 손상은 있었으나외견으로 보았을 때 급격한 시험체의 파손은 발생되지 않았다.
- 0을 적용하여 안전 여유를 "+값''이 되도록 하였다. 그리고 시험체에 설치되는 시험장치(스트랩) 또는 시험체와 프레임 기등의 간격을 최소한 40cm를 유지하도록 하였다. 프레임의 높이는 시험체의 설치높이와 주날개의 최대 변위를 고려하고 사용 유압작동기의 길이를 그리고 이곳의 하중전달을 위한 휘플트리 조립의 높이를 고려한 후 프레임의 최대 높이 초기설계 값을 결정하게 된다.
- 러더에 대한 장치도 엘리베이터와 동일한 방식으로 설계하였다. 동체에는 6개의 FS station에 하중을 작용할 수있도록 시험체에 피팅과 스트랩들을 장착하였고동체 내부에는 좌석 지지구조에 시험하중을 작용할 수 있도록 설계하였다(그림8, 9) .
- 마지막으로 시험체에 부착된 더미 구조는 EMS와 엔진조립체, NLG, MLG이고 이들 무게의 중량보상은 다음과 같이 수행되었다. EMS와엔진 그리고 NLG는 그림 8에서 보는 바와 같이하나의 조립체로 볼 수 있고 무게중심이 있는 FS station에서 좌우 두 개로 양분하여 보상하였다.
- 본 장치는 여러 가지의 시험조건들의 하중을시험체에 부가하기 위하여 시험체 부위별로 부합이 되는 하중부가장치가 설계되었다. 하중부가장치는 유압작동기에서 작용하는 힘을 시험체에 작용하는 장치들을 포함한다.
- 수직꼬리날개 Box에 설치된 스트랩을 통하여전방과 후방으로 나누어 보상하였고 시험체의 무게는 3개의 스트랩에 배분하여 보상하였다(그림 12). 그림 8의 동체 수직하중작용을 위한 하중부가장치무게와 시험체의 무게를 각 장치별로 좌우 2점으로 나누어 중량보상하였다(그림 13).
- 스트랩의 설치는 그림 19와 같이 시험체에 표시된 기준선(BL, FS station)과 설치면들과의 오차가 허용오차범위 이내에 있도록 그리고 스트랩의 설치 후 전방/후방부의 높이차를 측정하여이들이 허용오차(+/-5mm)를 만족하도록 설치하고 이 결과를 측정 검사 후 기록한다. 대표적으로 주날개에 설치된 스트랩의 설치 결과표는 표4 과 같으며, 첫 번째 란은 기준선(BL)로부터 전방부와 후방부의 설치간격을 측정한 것으로 약 +/-2.
- 여압장비 등이다. 시험의 진행에 주요한주제어장비, 서어보 제어장비, 데이터획득 장비는통합되어 운용이 되어야 하고[5] MTS사의 전기체 구조시험 전문 장비인 Aero-90 (운용 소프트웨어 AeroPro Version 6.0)를 사용하여 시험을수행하였다. 본 시험에 사용된 서어보 제어장치는 약 30채널을 사용하였고 데이터획득장치는 약 710채널을 사용하였다.
- 이를 위해서 CATIA 설계도에서 시험장 바닥 모델에 기준점과 기준선들을 정한 후 시험장 바닥에 X, Y축에해당하는 FS, BL station들을 표시하고 프레임의기둥들에 3차원 측정장비를 사용하여 WL station 기준선들을 표시하여 두었다(그림 16). 시험체에는 제작과정에서 FS 참고선과 주날개에는 BL참고선을 표식하였고 더미 착륙장치들의 연결구멍의 WL 참고값들을 알고 있으므로 이들의참고선과 시험공간에 표시된 기준선들로부터 설치오차가 +/-2.5mm이내가 되는지 확인하였다(표 2).
- 플랩과 조종면들에는 패드휘 플트리 의 조합으로 설계 하였고 휘 플트리 들은밀고 당기는(push-pull) 형태의 장치들이다. 요구도의 시험하중 분석 결과 플랩과 에어러론에는항상 윗방향(+Z) 하중만을 받으므로 하면에 압축패드형을 (그림6) 반면/ 엘리베이터의 시험하중은위/아래 양방향으로 각각 작용하는 경우가 존재하여 상하면에 압축패드형을 설계하였다(그림7). 여기서 위와 아래의 하중을 전달하는 〃C〃형태의장치를 설계하여 사용하였다.
- 기준선을 표시하여야 한다. 이를 위해서 CATIA 설계도에서 시험장 바닥 모델에 기준점과 기준선들을 정한 후 시험장 바닥에 X, Y축에해당하는 FS, BL station들을 표시하고 프레임의기둥들에 3차원 측정장비를 사용하여 WL station 기준선들을 표시하여 두었다(그림 16). 시험체에는 제작과정에서 FS 참고선과 주날개에는 BL참고선을 표식하였고 더미 착륙장치들의 연결구멍의 WL 참고값들을 알고 있으므로 이들의참고선과 시험공간에 표시된 기준선들로부터 설치오차가 +/-2.
- 수행하였다. 인증 체계에 입각하여 시험의 합치성을 만족하기위하여 시험체의 설치절차와 하중부가장치들의설치절차를 개발하였고 요구도에 부합이 되도록설치 후 검사를 실시하여 허용 오차내에 설치가되도록 하였다. 시험일정면에서는 초도비행을 지원하기 위한 5가지 시험을 일정내 완수하였고 전기체 시험 전체를 수행한 시험진행율은 평균적으로 시험조건당 5.
- 지금까지 유압식잭 킹 장치 를 사용해 왔으나 이 번시험 에 서는 간단하게 운용할 수 있도록 터언버클을 이용하는 기계식 잭킹장치를 설계하여 사용하였다. 잭킹장치로시험체를 설치위치에 잡아준 후 시험체에 자세구속장치들을 설치하여 바닥 또는 지지대에 체결하였다. 잭킹장치와 자세구속장치들의 시험체에 각각 연결 지점은 그림4에서 보였다.
- 주날개와 수평꼬리날개 Box에 대한 중량보상방법은 동일하고 그림 10와 같이 시험체 및 스트랩 중량 보상은 스트랩의 전방과 후방으로 각각나누어 보상하였다. 하중부가를 위한 휘플트리는윗방향(+방향) 또는 아랫방향(■방향)의 하중작용인 경우에 따라서 다르게 수행된다.
- 중량보상 장치는 장치의 ID를 표시하여 설치한 후 제 위치에 정량의 dead weight가 탑재되어 설치가 되었는지 확인하고 결과를 검사 결과표에 기록하여 둔다. 표7은 한 시험조건에 대한하여 주날개의 중량보상 장치 설치 후 수행한 검사 결과표이다.
- 할 때 사용하는 장치이다. 지금까지 유압식잭 킹 장치 를 사용해 왔으나 이 번시험 에 서는 간단하게 운용할 수 있도록 터언버클을 이용하는 기계식 잭킹장치를 설계하여 사용하였다. 잭킹장치로시험체를 설치위치에 잡아준 후 시험체에 자세구속장치들을 설치하여 바닥 또는 지지대에 체결하였다.
- 소개한다. 하중의 크기에 따른 종류에 대하여 전기체 하중시 험과 국부하중시 험을 설계 제한하중(100%DLL) 시험과 극한하중(150%DLL)시험 그리고 환경효과를 고려(enhancement factor=1.20)한 전기체 극한하중시험도 수행하도록 하였다.
대상 데이터
- 5톤 이하를 사용하였다. 로드셀은 시험하중의 최대크기에 비례하여 선정하였고 시험에 사용된 용량은 5톤 4개, 2.5톤 4개를 제외하고 나머지 0.5톤, 0.9톤, 1.25톤의 로드셀을 사용하였다.
- 0)를 사용하여 시험을수행하였다. 본 시험에 사용된 서어보 제어장치는 약 30채널을 사용하였고 데이터획득장치는 약 710채널을 사용하였다. 시험하중이 작으므로 보유한 유압작동기 중 가장 소형의 것을 사용하였으며, 용량은 5톤 2개외 모두 2.
- 본 시험에서 자세구속장치는 더미 착륙장치들에 설치하였고(그림2) 사용한 스프링-링크 장치개념도와 특성 그래프는 그림3와 같다. 본 장치는 상부와 하부에 두 개의 스프링이 장착이 되었고 이들은 조립된 상태에서 각각 인장과 압축하중을 담당하게 된다.
- 본 시험을 수행하기 위하여 필요한 주요 설비들로는 강반(Strong floor), 유압공급설비, 유압작동기, 주제어장비, 서어보제어장비, 데이터 획득장비, 여압장비 등이다. 시험의 진행에 주요한주제어장비, 서어보 제어장비, 데이터획득 장비는통합되어 운용이 되어야 하고[5] MTS사의 전기체 구조시험 전문 장비인 Aero-90 (운용 소프트웨어 AeroPro Version 6.
- 장치이다. 본 장치는 T-50 전기체 구조시험[이에서도 사용한 바 있는 스프링-링크 형태를 사용하였다.
- 시험체에는 조종면 로드들과 플랩 작동기, 그리고 EMS, 착륙장치들(MLG, NLG)을 대신하는더 미 구조물들을 사용하였다.
- 본 시험에 사용된 서어보 제어장치는 약 30채널을 사용하였고 데이터획득장치는 약 710채널을 사용하였다. 시험하중이 작으므로 보유한 유압작동기 중 가장 소형의 것을 사용하였으며, 용량은 5톤 2개외 모두 2.5톤 이하를 사용하였다. 로드셀은 시험하중의 최대크기에 비례하여 선정하였고 시험에 사용된 용량은 5톤 4개, 2.
- 위와 같이 하여 설계된 시험 프레임의 골격은그림1과 같고 재질은 SS41 이다. 그림 1에서 프레임 상부 중앙에는 동체 길이방향(X-방향)의 빔이설치가 되고 이 빔에는 동체에 하중을 가하기 위한 유압작동기가 직접 설치가 된다.
- 측정 센서들(스트레인 게이지/변위측정장치)의 수량은 주날개, 동체, 꼬리날개, 더미에 각각 142/14, 165/5, 76/12, 5/0이며 채널수로는 각각 244, 234, 104, 5 채널로 총 587채널 이었다.
이론/모형
- 중량보상방법은 유압작동기로 하중을 작용하는 zTare load'방법, 추-도르레 방법, 번지케이블 방법 등이 있다. 본 시험에서는 추-도르레방법을 대부분 사용하였고 동체 전방부와 같이변위가 작은 영역에서는 번지케이블방법을 일부사용하였다[4]. 번지케이블 방법은 변위가 존재하면 중량보상의 값이 변동이 발생하므로 중량보상의 오차를 작게 유지하기 위하여 변위가 적은 영역에서만 사용하였다.
성능/효과
- 인증 체계에 입각하여 시험의 합치성을 만족하기위하여 시험체의 설치절차와 하중부가장치들의설치절차를 개발하였고 요구도에 부합이 되도록설치 후 검사를 실시하여 허용 오차내에 설치가되도록 하였다. 시험일정면에서는 초도비행을 지원하기 위한 5가지 시험을 일정내 완수하였고 전기체 시험 전체를 수행한 시험진행율은 평균적으로 시험조건당 5.6일의 속도로 진행되었다.
후속연구
- 본 시험은 민간 인증항공기 개발에서 요구하는 수준을 만족하여야 하는 시험이고 이를 위해서 중요한 것이 장비의 검교정 수행 그리고 시험체 및 시험장치에 대한 합치성을 만족하여야 한다. 시험체 자체의 합치성은 시험체 설계/제작단계에서 수행이 되어 졌고 시험을 위해서는 시험장치들 자체에 대한 합치성을 만족하여야 하고시험체 및 하중작용에 영향을 주는 주요장치들에대한 설치에 대한 합치성을 만족하여야 한다.
- 본 시험을 통하여 확보된 시험데이터는 KM로제공하여 평가보고서를 작성하는데 활용하였고개발된 시험체 및 각종 장치 설치 절차서와 합치성 검사과정들은 향후 국내 항공기 전기체 구조시험을 수행하는데 있어서 모범절차로서 활용될수 있을 것으로 판단한다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.