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페이스북 바로가기[항공] Starflex 허브의 발전
- 이름 관리자
- 작성일 2012-01-20
- 조회 6136
(120120)항공동향.pdfEcureuil(350B)은 1977년에 최초의 인증을 받았고, Dauphin (365N)은 1981년에 최초의 인증을 받았다. 현재 30년 이상 운용되고 있으며, 2010년 말 기준으로 5,700 대의 헬리콥터 (4,900 Ecureuil, 800 Dauphin) 생산에 적용되었고, 2천7백만 비행시간을 기록하고 있다. 이 헬리콥터들은 전 세계에서 각종 기후와 환경 속에서 각가지 다양한 임무를 수행해 왔다. 이러한 운용 기간 동안 많은 발전과 새로운 버전의 Ecureuil과 Dauphin이 개발되었다. 주로터 토크 증가, 중량 및 c.g. 위치, 운용 반경 및 새로운 동체에 맞도록 EC130 Ecureuil의 Starflex가 개발되었다. 주 소재인 E glass fiber와 epoxy resin의 변경 시에는 새로운 인증절차를 거치면서 적용되어 왔다. 1993년에는 가소제 공급업체의 생산 중단으로 인해 공급원이 변경되면서 공급원에 대한 인증을 거쳤으며, 1997년 공급업체 변경, 2002년 공급 업체의 함침 라인 이전, 2003년 fiber 공급업체의 생산중단으로 인항 신규 공급업체 선정, 2010년 fiber 생산중단으로 인한 신규 공급업체 선정 등 적용되는 복합재료의 변경 및 공정의 변경은 매번 새로운 인증절차를 거쳐서 적용되어 왔다. 헬리콥터는 운용시간이 수십 년에 이르므로 Starflex의 경우에도 ageing 효과에 대한 고찰 또한 수행되었다. Full scale component를 프랑스에서 습도 조건을 맞추어 1년간 ageing 후 관찰하고, accelerated ageing 조건 (물, UV, hot air)에서도 시험을 수행하였으며 이를 통해 피로 limit의 저감은 없었음을 확인하였다. Starflex 운용 중에 두 가지 경우를 제외하고는 심각한 사고는 보고된 바가 없다. 2005년에 보고된 첫 번째 사례는 Ecureuil에서 발생된 tip arm의 변형이고, 두 번째 사례는 Dauphin에서 tip arm의 파손이 발생된 경우이다. Tip arm이 파손된 경우에도 파일럿은 무사히 착륙할 수 있었다고 한다. 사고 원인 파악을 위한 비행시험과 Lab. test를 수행하여 비행 중 특정 상황에서 복합재료의 온도가 국부적으로 glass transition temperature를 초과하는 경우가 발생됨을 확인하였다. 이 현상의 주요인은 볼베어링의 동적 움직임과 마찰계수와 관련된 온도 상승으로, 고속 비행 및 볼베어링의 분산 (gap, wear, friction coeff.)과 연계된 높은 외부 온도로 설명된다. 이러한 사고가 보고되기 이전에는 그렇게 높은 온도 상승이 예상되지 않았다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 설계변경이 수행되었으며, 가장 중요한 개선 사항은 댐퍼에 구멍을 냄으로써 냉각 효과를 구현한 것이다. 현재 개선중인 새로운 Starflex는 resin 변경으로 고온에 대한 마진이 커지고, ageing 후의 특성, 특히 inter-laminar shear stress에 대한 특성이 향상되었고, 굽힘 방향 피로 한계가 향상되었다. Starflex가 40년 동안 지속적으로 발전되어올 수 있었던 것은, 소재의 발전, 확장된 비행 영역을 가지는 새로운 항공기의 개발, 축적된 운용 경험, 새로운 규정의 적용 등이 주요한 인자로 작용했다고 볼 수 있다. 이러한 발전 및 기술향상은 안전 수준의 향상, 신뢰성 및 성능 향상이라는 목표가 뚜렷했기 때문이라 할 수 있다. 국내의 독자적인 모델 개발도 중요하지만, 개발된 기술을 꾸준히 개선하고 적용하는 것 또한 중요한 분야임을 간과해서는 안 된다. 그러기 위해서는 국내 모델 항공기에 대한 운용 환경 및 경험이 기술 개선에 자연스럽게 적용될 수 있어야 한다. 참고문헌 : Jean Marc Besson and Yoan Marino, "The Starflex Flying All Over the World and Always in Evolution" 37th European Rotorcraft Forum.
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