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항공기의 급격한 감속의 비밀: 탈진기가 어떻게 작동하는지 아시나요?
현대 해군 항공에서 이스케이프먼트(이스케이프먼트 시스템이라고도 함)는 항공기의 안전한 착륙을 보장하는 핵심 기계 시스템입니다. 이러한 복잡한 장치는 특히 항공모함의 항공기를 빠르게 감속시킬 수 있으며, 이는 항공모함 기반 항공기 운용의 중요한 부분이 되었습니다. 이러한 시스템은 항공모함에 사용되는 것 외에도 육상 항공기의 비상 착륙장에서도 널리 사용됩니다.
이스케이프먼트는 항공기의 테일후크를 포착하고 운동 에너지를 비행 갑판 아래에 장착된 유압 충격 흡수 시스템으로 전달하도록 설계되었습니다.
탈출 장치의 작동 원리는 매우 간단합니다. 착륙 시 항공기는 고속으로 접근하여 착륙 지점에 있는 강철 케이블과 접촉을 시도합니다. 항공기의 테일후크가 이스케이프먼트 케이블에 걸릴 때마다 장치가 작동하기 시작합니다. 이 과정에서 항공기의 전방 운동에너지는 직접적으로 기계적 에너지로 변환되고, 나아가 유압에너지로 변환되어 항공기를 원활하게 정지시킨다.
이스케이프먼트의 역사
이스케이프먼트의 기원은 해군 항공의 선구자인 Eugene Ely가 군함에 항공기를 성공적으로 착륙시킨 1911년으로 거슬러 올라갑니다. 이 또한 이스케이프먼트가 처음으로 사용되었습니다. 그 후 수십 년에 걸쳐 이 시스템은 급격한 변화를 겪었고, 기술이 발전함에 따라 현대식 탈진 장치는 매우 짧은 거리에서 최대 5만 파운드 무게의 항공기를 막을 수 있었습니다.
"현대식 미 해군 항공모함의 탈출은 항공기를 130노트(약 240km/시)의 속도에서 2초 만에 정지 상태로 만들 수 있습니다."
탈진기 작동과정
비행기가 착륙하여 이스케이프먼트 케이블에 연결되면 장치가 작동하기 시작합니다. 먼저, 항공기의 운동 에너지가 데크 아래에 위치한 제어 시스템으로 전달된 후 이 에너지가 유압 에너지로 변환되어 점차적으로 방출되어 항공기가 부드럽게 감속하고 최종적으로 완전히 정지하게 됩니다. 이 과정에서 이스케이프먼트 시스템은 항공기의 안전을 보장할 뿐만 아니라 착륙 효율성도 크게 향상시킵니다.
해상 및 육상 기반 탈진기
해상 기반 이스케이프먼트는 지상 기반 시스템과 기본 작동 원리가 유사하지만 디자인이 다릅니다. 해상 기반 시스템은 일반적으로 3~4개의 탈출 케이블로 구성되며 항공기 조종사는 착륙할 특정 케이블을 정확하게 타겟팅해야 합니다. 지상 기반 시스템은 주로 짧은 활주로 착륙이나 긴급 상황 발생 시 활주로 공간이 부족할 때 항공기를 신속하게 정지시키는 데 사용됩니다.
"많은 국가의 군사 항공 기지와 항공모함에는 항공기의 안전한 착륙을 보장하는 데 중요한 탈진 장치가 장착되어 있습니다."
현대 기술의 발전
신기술의 발전으로 현대의 탈진기는 점차 전자기 기술의 시대로 접어들고 있습니다. 최근 미 해군의 AAG(Advanced Escapement)는 전자기 기술을 활용해 착륙 시 순간적인 충격을 완화할 뿐만 아니라 고성능 드론의 착륙 안전성을 대폭 향상시킨다.
이 새로운 시스템은 기존 탈스케이프의 유압 피스톤을 효과적으로 활성화할 만큼 무겁지 않은 경량 드론이 직면했을 때 유압 시스템의 에너지 흡수 문제를 해결하기 위해 개발되었습니다. 새로운 디자인을 통해 기체의 착륙 경험이 더욱 부드러워지고 기체 본체의 손상이 줄어듭니다.
비상탈출장치 사용
어떤 경우에는 항공기가 탈출 장치를 정상적으로 사용하지 못할 수 있으며 비상 탈출 장치(예: 메시 장벽)가 중요합니다. 이러한 장치는 일반적으로 항공기가 오작동하거나 착륙을 제어할 수 없을 때 활성화되어 항공기를 효과적으로 포착하고 더 심각한 사고를 피할 수 있습니다.
전체적으로 이스케이프먼트는 의심할 여지 없이 현대 항공 운용에서 기술과 안전 사이의 경계를 넘나드는 훌륭한 엔지니어링 성과입니다. 항공 기술이 발전함에 따라 이스케이프먼트는 미래의 과제를 해결하기 위해 계속해서 발전할 것입니다. 미래의 항공 기술이 우리의 비행 경험을 어떻게 변화시킬 것인지 생각해 봅시다.
