프로펠러 작동절차(작동 전 점검 및 안전사항 준수)

프로펠러 작동절차(작동 전 점검 및 안전사항 준수)

 

프로펠러 점검 및 정비 개요

- 프로펠러는 주기적으로 검사되어야 하며, 점검주기는 제작사에 의해 제시되며 프로펠러에서 수행된 모든 작업은 프로펠러 업무일지에 기록되어야 한다.

- 일반적으로 일일검사는 프로펠러 Blade / Hub / 조정장치에 대한 육안점검과 다른 부품들이 안전하게 장착되었는지 등에 대한 일반적인 점검이다.

 

프로펠러 육안 점검

- Blade / Spiner / 외부표면에 과도한 Oil 또는 Grease의 흔적 여부 점검

- Blade와 Hub 부분의 손상 흔적 점검

- Blade, Spiner Hub의 찍힘 / 긁힘 / 흠집이 있는 지 점검

- Spiner 또는 Spiner Dome 외곽이 Bolt로 잘 체결되어 있는지 검사

- 필요에 따라 윤활 및 Oil 수준 점검

 

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각각의 프로펠러 점검

 

목재 프로펠러의 점검

- 감항성을 보장하기 위해 자주 검사

- 균열 / 파임 / 뒤틀림 / 접착제 손상 / 박리 결함이 있는지 검사하고 장착 Bolt가 풀려 Flange와 프로펠러 사이에 탄화현상 같은 결함이 생겼는지 검사

- Blade 바깥쪽 방향으로 금속 Sleeve에 근접한 목재부에 확장되는 균열이 있는지 검사

- 변색과 헐거워진 Rivet으로 인해 금속제 앞전과 Cap사이가 분리되었는지 검사

- 습기구멍이 열렸는지 검사

 

금속재 프로펠러의 점검

- 예리한 찍힘 / 절단 / 긁힘 등은 응력의 집중으로 인한 피로파괴에 영향

- 육안검사 / 형광침투검사 / 자분탐상검사 등으로 검사

- 회전속도계 검사는 매우 중요한 검사이며, 회전속도계의 부정확한 작동은 제한된 ENG’ 작동과 높은 응력에 의한 손상을 유발해 수명 단축 및 치명적인 손상 발생

- 따라서 100시간 주기검사 또는 1년 주기검사 중 먼저 해당되는 시기에 점검

 

알루미늄 프로펠러의 점검

- 균열 / 흠집이 있는지 주의하여 검사

- 크기에 관계없이 가로 방향의 균열 / 흠집은 허용 X

- 앞전과 Blade 면에 깊은 찍힘과 홈은 허용 X

- 균열은 침투탐상검사를 이용

 

복합소재 프로펠러의 점검

- Nick / 홈 / 자재의 손상 / 침식 / 균열 / 낙뢰에 대한 육안검사가 필요

- 박리와 같은 접착 부위 결함에 대해 Tap Test가 필요

- 더 정밀한 거마가 필요할 때는 초음파탐상검사 등과 같은 비파괴검사를 수행

 

<복합소재 깃 구조>

<동전 탭 테스트>

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Blade의 궤도 점검(Blade Tracking)

- Tracking이란, Blade 회전 시 정상궤적을 판단하기 위해 수행하는 작업으로 궤적의 오차가 커지면 프로펠러의 효율이 떨어지기 때문에 정상궤적을 맞추기 이전에 수행하는 작업이다.

 

<프로펠러 깃 궤도 점검>

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Blade 각의 점검과 조절

- 부적절한 Blade 각 설정을 장착하는 동안에 발견하거나 ENG’ 성능 점검 중 발견했을 때에는 정비지침을 따른다.

- 만약 프로펠러가 항공기에서 장탈된 상태이면 Bench-top 각도기를 사용하고 장착된 상태이거나 Knife-edge Balancing Stand에 장치된 상태이면 휴대용 각도기를 사용해 Blade 각을 점검한다.

 

<깃 각 측정>

<벤치-탑 각도기>

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프로펠러의 진동

- 프로펠러에 균형 / 각도 / 궤도의 문제로 인해 진동이 발생한다면 비록 진동의 강도가 회전수에 따라 변화한다고 할지라도 진동은 전체 ENG’ 작동범위에서 발생한다.

- 진동이 특정한 회전수에서 발생한다면 진동은 프로펠러 문제만이 아니라 ENG’과 프로펠러의 부조화 문제로 인한 것이다.

- Blade의 흔들림은 진동 발생의 주원인이 아니며, 객실의 진동은 가끔 Crank 축에 프로펠러 Blade의 위치를 180º 회전시켜 다시 장착한다.

- Spiner의 불균형은 떨림으로 나타나며, 이 떨림은 보통 Spiner 전방 지지대의 틈새 / 균열 및 변형된 Spiner에 의해 발생한다.

- 동력장치에 진동이 발생하였을 때 ENG’의 진동인지 프로펠러의 진동인지 판단이 어렵지만 만약 Hub가 약간의 궤도상 흔들림이 보이면 프로펠러에 의한 것이고 Hub가 일정한 궤도로 회전하는 것이 보이지 않으면 ENG’에 의한 것이다.

- 진동이 심한 경우 Blade의 불균형 / 궤도의 불일치 / Blade 각의 변화에 의해 발생하는 것이며 이를 확인하기 위해 Blade 궤도를 점검하고 저피치 Blade 각의 설정을 재점검한다.

 

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프로펠러 Balancing

- 프로펠러의 정적 또는 동적 불균형은 진동을 초래한다.

- 정적 불균형은 프로펠러의 CG가 회전축과 일치하지 않았을 때 일어나고 동적 불균형은 Blade 또는 평형추와 같은 프로펠러 요소의 CG가 회전면을 벗어났을 때 발생한다.

- 공력학적 불균형은 Blade의 추력이 동일하지 않을 때 일어나며 Blade 외형의 점검과 Blade 각 설정을 통해 개선 가능하다.

 

Static Balancing

- Knife-edged Test Stand는 실내에 설치하거나 공기의 영향을 받지 않는 것에 설치하고 심한 진동의 영향을 받지 않는 곳에 설치

- 프로펠러의 ENG’ 축 구멍에 Bushing을 끼우고 Bushing을 통해 심축을 삽입

- 심축의 끝단이 평형 Stand Knife-edge 위쪽에 지지되도록 프로펠러 ASSY’를 놓고 만약 프로펠러가 정적으로 적절한 균형이 잡히면(회전 경향이 없는 상태) 프로펠러는 놓인 위치를 유지

- 2깃 프로펠러를 점검할 때 먼저 Blade를 수직 위치에서 점검하고 수평 위치에서 점검

- Blade 위치를 반대로 놓은 상태에서 수직 위치에서의 점검을 반복

- 만약 점검 후에도 회전하려는 경향이 있을 때 추가 교정을 수행

전체 무게가 허용한계 이하 : 허용되는 장소에 영구적인 고정추를 추가

전체 무게가 허용한계와 동일 : 허용되는 장소에서 추를 제거

 

<정적 평형 점검(수직 및 수평)>

Dynamic Balancing

- 동적 불균형은 여러 종류의 불균형 및 공기역학적인 불균형에 의해 발생하고 작업 전에 모든 평형추의 수와 위치를 기록

- 동적평형 작업은 오직 추진 장치의 외부 회전 구성품에 의한 많은 불균형에 의해 발생하는 진동을 감소

- 전형적인 동적평형 장치는 프로펠러에 가까운 ENG’에 부착된 진동 감지기 무게/평형추의 장소를 계산하는 분석 장치를 이용해 동적평형을 맞출 수 있음

  

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프로펠러 Balancing 절차

- 최대 20knot의 바람에 정면으로 항공기를 높고 Chock 및 분석 장치를 설치하고 낮은 순항 RPM으로 ENG’을 작동시키면 동적 분석기는 각각의 Blade의 위치에서 요구되는 평형추의 무게를 계산하고 요구되는 평형추를 Blade에 장착 후 만족스런 결과를 얻을 때까지 여러 번 반복한다.

- 동적평형 조절은 동적 불균형의 양과 위치를 정밀하게 파악해 수행하고 장착된 평형추의 수는 제조사에 의해 명시된 한도를 초과하면 안된다.

- 대부분의 장비는 회전수 감응을 위한 반사테이프를 감지하는 광학적 방법을 사용하고 초 당 움직이는 거리로 진동을 감지하는 가속도계가 ENG’에 설치되어 있다.

- 새로운 또는 OVHL된 프로펠러를 처음 시운전하면 Blade와 Spiner Dome의 내부 표면에서 소량의 Grease가 나오는데 완전히 제거하기 위해 Solvent를 사용하고 Blade에 누설 흔적이 있는지 육안검사를 수행하고 윤활작업을 한다.

- 동적평형 작업 전에 모든 평형추의 수와 위치를 기록하고 정적평형 작업은 OVHL 또는 대수리가 수행되었을 때 프로펠러 수리 시설에서 이루어진다.

- Spiner 격벽에 부착된 평형추 Screw는 자동 잠금 너트나 너트플레이트 밖으로 1~4개의 Thread가 나와 있어야 하고 반사테이프는 동적평형 작업 완료 후 즉시 제거한다.

- 동적/정적 평형추의 수와 위치의 변경사항은 프로펠러 업무일지에 기록한다.

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프로펠러의 장탈 및 장착

Removal

- Spiner 장탈 절차에 따라 Spiner Dome을 장탈하고 프로펠러 장착 Stud에서 안전결선을 제거

- Sling으로 프로펠러를 지지하고 만약 프로펠러를 재장착하고 종적평형이 되었다면 동적 불균형 방지와 재장착 시의 편의를 위해 프로펠러 Hub와 ENG' Flange의 동일한 위치에 표시

- ENG' Bushing에서 4개의 장착 Bolt를 풀어주고 만약 OVHL 간격 중에 떼어냈다면 장착 Stud/Nut/Washer는 손상 또는 부식되지 않았을 경우 재사용

Installation

- Flange 프로펠러는 4" 원에 배치된 6개의 Stud를 가지고 있으며 그 중 2개의 Stud는 ENG' Crank축에서 프로펠러에 토크를 전달하고 프로펠러의 위치를 표시하여 장착

- Spiner 장착 전에 빨리 마르는 Solvent로 ENG' Flange와 프로펠러 Flange를 세척

- Hub 내부에 있는 홈에 O-ring을 장착하고 ENG' Flange에 프로펠러를 장착

- Spacer와 함께 프로펠러 장착용 Nut를 건조해 체결하고 주어진 규정값으로 Tight한다.