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비행체 시스템과 구조물의 낙뢰 보호 적합성 입증방법에 관한 고찰
A Study on Means of Compliance for Lightning Protection in the System and Structure of Air Vehicles 원문보기

항공우주시스템공학회지 = Journal of aerospace system engineering, v.14 no.spc, 2020년, pp.49 - 55  

정덕영 (한국항공우주연구원)

초록
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항공사에서 운용되는 수송급 항공기는 평균적으로 연 1회(또는 1,000~20,000 비행시간 당 1회) 낙뢰에 피격되는 것으로 추정된다. 그러나 피격 확률이 중요한 것이 아니라 항공기가 낙뢰에 피격된다는 사실이 중요하다. 그러므로 인증 과정에서 항공기의 낙뢰보호설계가 검증되고 낙뢰 관련 감항기준에 대한 적합성이 입증되어야 한다. 본 논문에서는 우선적으로 우리나라 최초로 민간 형식증명을 획득한 KC-100 비행기 및 일부 시험 사례 분석을 통해 낙뢰에 대한 적합성 입증방법을 고찰하였다. 향후 본 논문을 바탕으로 우주발사체에 대한 낙뢰 영향성도 고찰해 볼 필요가 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The average probability of a lightning strike to transport aircraft operating in airline service has been estimated to be approximately one strike in every year (or one strike per 1,000 through 20,000 flight hours). The important thing is not the probability of a lightning strike to aircraft, but th...

주제어

#낙뢰   #적합성 입증방법   #감항기준   #파국적 고장   #낙뢰보호설계   #형식증명  

표/그림 (12)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서 항공기의 낙뢰 적합성 입증에 필요한 시험과 결과 분석을 통해서 적합성 입증방법을 살펴보았다. 물론 낙뢰에 대한 적합성 입증방법이 시험만 있는 것은 아니다.
  • 본 논문에서는 우리나라 최초로 민간 형식증명(type certificate)을 획득한 KC-100 비행기 및 일부 시험사례 분석을 통해 낙뢰직접영향과 낙뢰간접영향에 대한 적합성 입증방법을 고찰하였다.
  • 3의 4번에 위치하는 날개와 동체 간 연결부 시편에 대한 시험을 고찰하였다. 이 시험의 목적은 낙뢰 전류로 인해 항공기의 파국적인 고장을 일으키는 치명적인 구조물 손상이 발생하는지, 연료 가스를 점화시킬 수 있는 아크가 연료탱크(날개) 내부에서 발생하는지를 검증하기 위한 것이다. 본 시험의 낙뢰 피격구역은 Zone 2A로 식별하였고 후속 복귀 뇌격을 모사하는 낙뢰 전류 파형 D, B, C*를 적용하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
“낙뢰 유도 과도현상 감응성” 시험의 평가 방법은 무엇이 있는가? 이를 위한 시험에는 항전장비의 손상 여부를 평가하기 위한 핀 주입시험(pin injection)과 항전장비의 손상 및 기능 장애 여부를 평가하기 위한 케이블 번들시험(cable bundle)이 있다. 핀 주입시험은 Fig.
항공기의 특징은? 항공기는 운항 중에 낙뢰에 피격되더라도 안전한 운항을 지속적으로 유지할 수 있다. 그 이유는 1930년대말부터 낙뢰를 유발시키는 기상, 항공기가 낙뢰에 피격되는 확률, 그리고 낙뢰 피격으로 인한 영향성 등이 지속적으로 연구되어 왔으며, 그에 따른 낙뢰에 대한 보호 설계가 항공기에 적용되어 있기 때문이다.
항공기에 미치는 낙뢰의 영향성은 무엇이 있는가? 항공기에 미치는 낙뢰의 영향성은 크게 두 가지로, 낙뢰 피격으로 인해 항공기가 직접적으로 손상되거나 연료탱크 내 가스 점화로 인한 폭발을 일으키는 직접 영향과 낙뢰 피격 시 흐르는 낙뢰 전류로 인해 발생하는 전자기장에 의해 항전장비 및 시스템이 고장 또는 오작동을 일으키는 간접영향으로 분류할 수 있다.
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참고문헌 (11)

  1. Federal Aviation Administration, "FAR Subchapter CAircraft: Part 23, Part 25, Part 27, Part 29", Washington D.C., USA, Jul. 2019. 

  2. K. Y. Lee, J. H. Lee, H. G. Chung, C. K. Ryoo, "A Study on Aircraft Type Certification and Compliance Determination," Journal of Aerospace System Engineering, vol. 9, no. 3, pp. 52-53, Sep. 2015. 

  3. Society of Automotive Engineers, "SAE ARP5414B: Aircraft Lightning Zoning", Warrendale, USA, Dec. 2018. 

  4. Society of Automotive Engineers, "SAE ARP5412B: Aircraft Lightning Environment and Related Test Waveforms", Warrendale, USA, Jan. 2013. 

  5. B. J. Lim, "KPCR20303C: Certification Report for KC-100 Lightning Direct Effect Protection," KAI, Sacheon, Korea, Jul. 2012. 

  6. Radio Technical Commission for Aeronautics, "RTCA DO-160G, Section 22: "Lightning Induced Transient Susceptibility", Washington D.C., USA, Dec. 2010. 

  7. D. Y. Jeong, H. D. Yang "Environment Test of Avionics Equipment for Lightning Indirect Effect," Journal of Aerospace System Engineering, vol. 7, no. 2, pp. 57-58, Jun. 2013. 

  8. D. Y. Jeong, "2018-04-001:Lightning Indirect Effect Test Report on Stores Management Computer," KARI, Daejeon, Korea, Apr. 2018. 

  9. Society of Automotive Engineers, "SAE ARP5416: Aircraft Lightning Test Methods", Warrendale, USA, Mar. 2005. 

  10. B. J. Lim, "KPCR20302A: Certification Report for KC-100 Lightning Indirect Effect", KAI, Sacheon, Korea, Jul. 2012. 

  11. Federal Aviation Administration, "AC 20-136B: Aircraft Electrical and Electronics System Lightning Protection", Washington D.C., USA, Sep. 2011. 

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