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Aviation/System

[ATA.29] Hydraulic Power(유압계통)

by 준보틱스 2024. 5. 26.

Hydraulic Power

항공기 유압계통은 큰 힘을 요구하는 항공기 구성요소의 작동을 위해 파스칼의 원리를 통해 사용된다. L/G, flight control, brake 등을 작동시키는데 사용된다.

* 파스칼의 원리 : 밀폐된 공간에 채워진 유체에 힘을 가하면, 내부로 전달된 압력을 밀폐된 공간 각 면에 동일한 압력으로 작용

  • 유압 VS 공압

- 유압 : 비압축성, 점성↓, 유동성↑

- 공압 : 압축성, 레저버 필요X

유압작동유 - 비압축성(체적특성), 윤활성↑, 인화점↑, 발화점↑, 체적계수↑, 열전도율↑, 내식성↑, 점도↓, 부식성↓, 독성X
- 작동유·seal 혼합 불가능
- 작동유 종류 선택 : 정비지침서, 작동유 레저버 표시 참고
- 작동유 전달 : 파스칼의 원리(계통 내 모든 부분 균일하게 분배)
- 유압보급시기 : 비행 전·후 검사 보급량 부족 시, 주기검사, OVER TEMP, 내부누설
식물성유 파란색, 구형, 부식성·산화성↑, 알코올세척, 고온사용X, 천연고무실
광물성유 붉은색, 유압계통 사용X, L/G 완충기 or 소형 A/C brake SYS에 사용, -54~71도, 합성고무실
합성유 자주색, 인화점↑, 내화성↑, 항공기 주로 사용, 독성O, -54~115도

 

A/C HYD 구성요소

● 레저버(reservoir)

- 작동유를 펌프에 공급하고 계통으로부터 귀환되는 작동유를 저장, 불순물 제거하는 곳, 작동유 증가량(열팽창) 축 적시키는 역할

- 구조 : 여압구, 여과기, 사이트 게이지, 배플과 핀

- 레저버 용량 : 38도에서 150% 이상, 모든 계통에서 120% 이상

- 레저버에 가압 : HYD pump의 cavitation 방지, 고공에서 생기는 거품발생 방지, bleed air를 이용하여 가압

- 스탠드파이프 : 정상 유압계통 파손 시 작동유가 없더라도 비상 유압계통을 작동시킬 수 있도록 작동유를 저장하 는 역할 ex. L/G up 안되면 스탠드파이프 이용해 hand pump로 작동

● 유압펌프(hydraulic pump)

- 기어형펌프(저압), 지로터형펌프, 베인형펌프, 피스톤형펌프(고압, 배출량 조절가능, 용량 가장 큼)

- 기어형 : 1,500psi↓, 피스톤형 : 3,000psi↓

- 수동펌프(hand pump) : 동력펌프가 작동하지 않을 시 보조적인 기능, standby, 지상점검 시 사용

축압기(accumulator)

- 가압된 작동유를 저장하는 저장통이며 동력 펌프가 고장 시 저장된 작동유를 유압기기에 공급

- 유압계통 서지현상 방지, 충격적인 압력 흡수, 갑작스런 계통 내 압력 상승 방지

- 위치 : 유압펌프(hydraulic pump)와 작동기(actuator) 중간 [ 유압펌프 - 축압기 - 작동기 ]

- 종류 : 다이어프램(1,500psi↓), 블래더형(1,500psi↑), 피스톤형(공간↓, 구조튼튼, 오늘날 많이 사용)

- 축압기 충전가스 : 질소

- 축압기 수리 시 : 축압기의 공기압력을 제거, 계통 압력 제거

● 압력조절기(pressure regulator)

- 작동유의 압력을 일정하게 유지시켜 주는 장치(불규칙한 배출압력 규정범위로 조절, pump 부하X)

- kick-in : 계통의 압력이 규정값보다 낮을 때 바이패스 밸브가 닫히고 체크 밸브가 열리는 상태

- kick-out : 계통의 압력이 규정값보다 높을 때 바이패스 밸브가 닫히고 체크 밸브가 닫히는 상태

● 릴리프 밸브(relief valve)

- 작동유에 의한 계통 내 압력을 규정값 이하로 제한하는데 사용되는 것, 과도한 압력으로 인해 계통 내 관이나 부품 이 파손되는 것을 방지하는 장치

- system relief valve : 압력 조절기의 고장 등으로 계통 내 압력이 규정값 이상으로 되는 것을 방지하는 밸브

- Thermal relief valve : 온도 증가에 따른 유압계통의 압력 증가를 막는 밸브, 작동유의 열팽창으로 인한 계통의 초과 압력을 제거, 가장 높은 압력을 받는 밸브

● 디부스터 밸브(debooster valve)

- 브레이크 작동을 신속하게 하기 위한 밸브, 브레이크 작동 시 일시적으로 작동유의 공급량을 증가시켜 신속히 제 동되도록 하며 브레이크를 풀 때도 작동유의 귀환이 신속하게 이루어지도록 한다.

● 셔틀 밸브(shuttle valve)

- 유압계통 고장으로 인해 공급이 안될 때 공기압이 공급될 수 있도록 하는 밸브, for standby

● 퍼지 밸브(purge valve)

- 항공기 작동유 내 공기를 제거하는 밸브

- 흔들림 or 온도상승으로 인해 거품이 생긴 작동유를 레저버로 배출되어 공기를 제거하는 밸브

● 유압 퓨즈(hydraulic fuse)

- 출구 쪽 누설이 발생하여 대량유출을 방지하기 위해 설치, 퓨즈 양단에 상당한 차압이 생길 때까지 유체는 흐를 수 있다.

● O-ring

- 작동유, 오일, 연료, 공기 등의 누설을 방지해줌

- 식별을 위한 컬러 코드가 있음

- back-up ring : 1,500psi 이상 시 사용, 압출되는 것을 방지

● 유압 호스(hose)

- 운동부분이나 진동이 심한 부분에 사용

- 저장 : 4년

- 호스의 크기 : 안지름으로 표시, 1/16인치 단위의 크기로 나타냄

- 호스 교환 : 5~8% 정도의 여유를 두고 교환

- 흰선 : 설치 시 뒤틀리지 않기 위해 장착

● 유압 튜브(tube)

- 튜브 크기 : 바깥지름과 두께로 나타냄

- 튜브의 긁힘, 찍힘이 두께의 10%가 넘을 때와 플레어 부분에 균열이나 변형 발생 시 교환

- dent가 튜브 직경의 20%보다 적고 휘어진 부분이 아니라면 수리가 가능

- 구부릴 때 바깥지름이 원래 관의 지름에 비해 75% 적으면 안된다

- 상대운동을 하지 않은 두 지점 사이의 배관에 사용

- 호칭 치수 : 바깥지름(분수), 두께(소수)

B737 Hydraulic System

- HYD SYS A, HYD SYS B , STANDBY SYS, PTU(Main HYD SYS : A, B / AUX HYD SYS : STANDBY, PTU)

- 4가지 line : Pressure line, Return line, Case drain line, Supply line

- No.1 ENG ELEC PWR : SYS A EDP, SYS B EMDP

- No.2 ENG ELEC PWR : SYS B EDP, SYS A EMDP

- EMDP는 cross되어 supply : ENG fail 시, EDP가 돌지 않기 때문에 하나는 살리기 위해 Cross되어 공급

  • HYD 작업 주의사항

- 레저버 공기압 감압, 계통 내 유압 제거(AIR CHARGING V/V)

- HYD line과 fitting들이 분리된 후 즉시 막아주어야함(접착제 테이프 사용X)