가스터빈엔진 장탈 및 교환_일반

• 항공기 엔진의 교환절차는 항공기 및 엔진 형식에 따라 다르기 때문에 가스터빈엔진의 대표적인 장탈/착 절차를 선정하여 설명 하고자 한다.
• 엔진 교환 시 분리하고 연결해야 하는 사항은 전기, 유압, 연료공급라인, 공기흡입 구, 배기구, 엔진컨트롤, 엔진마운트등 공통 적인 사항에 대해 이야기한다.

엔진의 장탈 사유

계획 장탈:

• 계획 정비 시기 도래, 엔진 회전 부품의 수명 도래, 특정 결함부위 점검 시기 도래, 엔진 운영시간 관리 등으로 사전에 장기 또는 단기적으로 계획된 교환에 의한 장탈

비계획 장탈:

• 계획되지 않은 엔진 교환, 즉 운영중 결함이 발생하여 더 이상 운영할 수 없는 상황에서 의 교환
• 운영 중 엔진 정지 현상, 터빈온도 및 오일 소모량 한계치 초과, 오일계통 금속입자 검출, 터빈엔진 부품 손상 등등

엔진 또는 부품 수명 한계 도래:

• 엔진의 수명은 제작사에 의해 결정된다.

엔진 정지:

• 엔진 외적인 영향으로 엔진 회전이 갑자기 정지 또는 회전수가 0에 이르는 현상
• 터보팬의 경우 공중에서 조류에 의한 손상 으로 엔진 정지에 이르는 경우도 있다.

 

엔진 급감속:

• 엔진 외적인 영향으로 엔진 회전이 일시적 으로 감속되었다가 다시 정상으로 회복되 는 현상
• 터보팬의 경우 마운트 상태, 엔진 흡입구와 배기구 점검, 로터 회전 여부 점검등
• 오일 계통의 필터 및 금속 입자 발생 여부 확인

오일 계통의 금속 입자

• 엔진오일 스크린 또는 마그네틱 칩 디텍터 에서 금속입자 검출여부 검사 하여 LIMIT OVER시 엔진 장탈
• 엔진 오버홀 후 금속입자 검출시 정상적인 것으로 간주
• 오일 배유 후 재보급 후 다시 검사 하여 이상없을시, 정상 지원

터빈엔진 건강상태 진단 프로그램:

• 경향 분석 성능 감시라고 하며, 엔진의 배기 가스온도, 연료량, 회전수, 진동수, 오일 소모량등 주요 Parameter를 매일 점검하여 엔진의 성능 변화 및 경향을 모니터한다.
• Parameter의 급격한 변화 발생시 해당 매뉴얼을 확인 하여 후속조치 한다.

엔진 작동상 문제점:

• 과도한 엔진의 진동, 특히 터빈엔진에 해당
• 역화 또는 점화실패: 터빈엔진 연료/시동 계통 결함 지속, 다른 기계적 결함으로 간헐 적으로 또는 지속되는 경우
• 터빈엔진 운용한계 초과, 사용 한계 품목의 한계 초과
• 저출력: 터빈 엔진의 성능 감쇄, 압축기결함

엔진 장탈 및 장착

장착 준비:

• 엔진장탈이 결정되면 엔진교환을 준비한다.
• 신속하게 엔진을 교환하는 방법인 QECA를 활용한다.
• 준비된 엔진에 추가하여 항공기 제작사 관할 부품이 장착되어 있는 상태를 말한다.
• 발전기&배선, 유압펌프•&호스,시동기 등등

엔진 교환을 위한 QECA 조립:

• QECA 조립절차 와 조립된 QECA를 항공기에 장착하는 절차로 나눈다.
• 엔진은 항공기 날개 밑에 위치한 유선형 나셀의 내부에 장착되며,
• 나셀은 윙나셀 과  엔진 나셀로 나눈다.
• 윙나셀은 엔진 외부에 있는 오일계통, 연료 계통, 유압계통, 공압계통을 감싸는 역할을 한다.
• 엔진나셀은 엔진 전방과 후방에 장착된 나셀을 말한다.
• 저장중인 엔진을 장착하기 위해 준비한다.
• 컨테이너에 저장되어 있다면, 절차에 의거 꺼내어 스텐드에 준비한다.

파워플랜트 외부 점검 및 교환

• 나셀에서는 구조물, 판금, 리벳으로 부착된 금속판등 장착안전상태를 점검하고,
• 엔진 마운트 프레임에서는 튜브의 휘어짐, 찌그러짐, 찍힘, 부식, 균열여부 점검한다.
• 엔진 마운트 볼트의 상태 및 장착 구멍의 마모 상태를 점검한다.
• 배선, 케이블, 배관, 배기계통, 오일계통등 엔진 전반적인 부분을 점검한다.

가스터빈엔진 방향 설정

• 터보팬 엔진의 일반적인 장탈 및 장착 절차의 방향기준은 엔진을 뒤쪽에서 앞쪽을 향한 상태에서 오른쪽 과 왼쪽 그리고 시계방향 과 반시계방향으로 정한다.

터보팬 엔진 파워플랜트 장탈:

• 파워플랜트를 장탈하는 방법으로는
• 엔진 돌리를 사용하여 파워플랜트를 나셀 로 부터 내리는 방법 과
• 호이스트와 특별한 슬링을 이용하여 파워 플랜트를 이동식 엔진스탠드로 내리는 방법이 있다.

파워플랜트 장탈 순서:

• 1. 휠촉 또는 타이다운으로 항공기 고정한다.
• 2. 나셀 도어를 열고, 전원스위치를 OFF한다.
• 3. 마운트 플레이트를 장탈한다.(Hoist 연결)
• 4. 작업 공간을 위해 공압덕트를 장탈한다.
• 5. 엔진전기배선과 열전쌍도선을 분리한다.
• 6. 호스프렌지로부터 연료 라인을 분리한다.
• 7. 유압라인과 유압 연결부를 분리한다.

엔진 장탈 :

• 엔진마운트를 제외하고 엔진의 모든 연결부 가 분리된 후, 엔진 장탈에 사용될 돌리를 엔진 아래쪽에 위치시킨다.
• 엔진과 돌리의 무게가 항공기 날개에 전가 될 때까지 돌리를 끌어 올린다.
• 엔진 스탠드가 제 위치에 놓여 있고 돌리가 부착되었다면 엔진을 내릴 준비는 완료되었 다고 할 수 있다.
• 전방 및 후방 엔진 마운트의 볼트,부싱,너트 를 장탈한 후 주변 구조물에 접촉되지 않도록 주의하며 엔진을 내린다.
• 엔진을 지상에 있는 돌리에 고정한다.
• 모든 라인이나 호스등 개방된 부분은 이물질 방지를 위해 캡핑한다.
• 장탈된 부품들은 손상여부를 검사한다

QECA 악세사리 장탈

• QECA는 장탈하여 오버홀을 위해 공장으로 보내거나 또는 필요에 따라 장착할 엔진에 재장착할 수 있다.
• QECA가 분리된 부분은 적절한 커버를 씌워 외부 물질의 유입을 방지해야 한다.

리깅, 검사 및 조절

• 엔진 장착이 완료 되면, 연료 컨트롤, 연료 선택, 연료 차단밸브에 대한 리깅이나 조절 을 해야 한다.
• 벨 크랭크 유격, 균열, 부식 여부 검사
• 로드 엔드 나사산의 상태와 최종 조절 후 남아있는 나사산의 수에 대해 검사
• 케이블 드럼의 마모 상태 및 케이블가드의 위치와 장력의 적정성에 대해 검사

파워 컨트롤 리깅

• 출력레버 컨트롤 시스템은 케이블 및 로드 시스템으로 벨크랭크, 푸시풀 로드, 드럼, 페어리드, 플랙시블 케이블등으로 구성
• 일반적으로 엔진 교환시 리깅이 필요하지 않으나, 엔진 교환이나 연료 컨트롤 교환시 에는 반드시 리깅되어야 한다.
• 리깅이 완료되면, 출력레버의 전과정을 작동시켜 작동상태를 면밀히 검사하여야 한다.

연료 컨트롤 리깅

• 보통의 터보팬엔진의 연료조정장치는 유압 기계식 장치로 엔진으로 공급되는 연료의 양을 조절하여 필요한 추력을 확보한다.
• 연료조정장치 교환 또는 엔진 교환 후, 출력 레버와 차이가 있으면 반드시 엔진을 재조정 해야 한다.
• 항공기 엔진 트리밍은 좋은 환경에서 수행 하여야 한다.
• 런업 후 5분 이상 안정시키고 트리밍 한다.
• 연료 컨트롤이 허용범위를 벗어 나면, 적절한 방향으로 INC, MAX 스크류를 돌려 원하는 값이 얻어질 때까지 반복한다.
• 엔진 트리밍 후 공회전 회전수를 조절한다.
• 필요 방향으로 돌려 원하는 값을 얻을때까지 출력레버를 올렸다 내렸다 조절한다.
• 전자 연료조정장치가 장착된 엔진의 트림 점검은 각종 PARAMETER는 온도 및 압력에 대해 보정되어야 한다.
• 실제 트리밍 작업시 온도와 압력을 보정해주는 방법은 그냘의 온도와 압력 값을 반영한 표를 항공기 제작사 정비교범 에서 찾아 각각의 트리밍을 적용할 목표 값을 얻는다.
• 얻은 목표 값에 허용 공차를 반영하여 범위 내에 들어 가도록 조정하면 된다.

엔진마운트

• 터보팬엔진의 마운트는 엔진을 지탱하고 엔진에 의해 발생된 추력을 항공기 구조물에 전달하는 기능을 수행 한다.
• 스테인리스 스틸로 되어있다.
• 진동 격리 엔진 마운트는 전방과 후방에서 파워플랜트를 지탱해주고 엔진의 진동으로 부터 하옹기 구조물을 격리시키는 기능임
• 전방은 엔진의 수직, 가로, 추력하중을 담당 하고, 엔진의 열팽창을 흡수 한다.
• 후방은 수직, 가로 하중을 담당하고, 엔진의 열팽창을 흡수한다.
• 진동 격리는 금속케이스로 둘러싸인 탄성체 로 이루어져 있다.
• 엔진 진동 발생 시 탄성체가 미세하게 수축 하면서 항공기로 가는 진동을 감쇠시킨다.

엔진의 저장정비 및 저장하기

• 단기저장, 중기저장, 장기저장이 있다.
• 단기: 30일 이내
• 중기: 30일~90일
• 장기: 90일 이상
• 30일 이상은 엔진오일을 저장용 오일로 교체하고, 덮개를 덮고, 습기가 적은 장소에 보관하여, 오일 압력과 습도를 관리한다.
• 장기간 비행하지 않는 엔진은 습기에 의해 부식될 수 있으므로 엔진의 정상적인 수명 유지를 위해 컨테이너에 저장한다.
• 부식방지제: 엔진의 운용 정지 기간에 따라 적절한 방식제를 이용하여 엔진을 보관한다.
• 부식방지 콤파운드: 부식방지를 위해 사용되며, 금속 위에 왁스 같은 피막을 형성 하는 석유제 제품이다.
• 탈수제: 실리카겔은 포화상태에서 용해되지 않기 때문에 방습제로 사용되며, 자루에 넣어 엔진과 같이 저장한다.
• 또한, 스파크 플러그 홀에 장착하여 실린더 내의 습기도 제거한다.
• 공기중 습도에 따라 색깔이 변화한다.
• 낮은 습도에서는 파란색, 습도가 증가하면 핑크색으로 변화한다.