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작성일 : 21-05-04 22:11
[기타] 지상발진기를 항모에서 이륙시키는 전자기식 사출기에 필요한 조건
 글쓴이 : archwave
조회 : 1,410  


함재기의 조건 해설. KF-21N ? ( http://www.gasengi.com/main/board.php?bo_table=military&wr_id=606834 ) 에서 쓴 조건들은 어디까지나 기존 정규 항공모함에서 쓸 경우입니다.

미국의 포드급 항공모함도 전자기식 사출기를 썼으면서도 증기식 사출기로 되돌아갈 가능성을 염두에 둔 것인지, 그 전 항공모함의 형식을 그대로 복사하다시피 한 탓에 위 글의 조건이 그대로 적용되는데요.

다만 이륙시 최대 가속도는 3G 이내로 억제되어 있습니다만, 여전히 지상발진기는 쓸 수 없는 범위입니다.

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경사갑판(angled deck)을 쓰지 않는다면 활주거리가 대폭 늘어날 수 있고, 이착륙시 랜딩기어에 걸리는 가속도도 대폭 줄어들기 때문에 지상발진기를 써도 됩니다.

기존 정규 항공모함에서는 앞바퀴에만 사출기 셔틀을 연결하는 탓에 활주거리 늘려서 가속도 줄여도 이것만으로는 해결되지 않습니다.

반드시 앞바퀴 하나에만 셔틀을 연결해야 할까요 ?
이착륙 순간 모두 세바퀴 (터치다운 순간은 뒷바퀴 2 개) 전부에 힘이 걸리도록 하면 되죠.

이렇게 할 경우 테일후크와 어레스팅와이어가 아예 필요없습니다.

3 점 고정을 하려면 셔틀 부위가 넓적한 판 형태로 넓어져야죠. 이 판이 스스로 움직일 수 있다면 ?
사람 (토잉카 포함) 의 개입없이 스스로 자리잡고, 스스로 엘리베이터로 이동해서 격납고로 들어갈 수 있게 됩니다.
그 반대 과정 역시 마찬가지고요.

랜딩기어없이 착륙이나 동체 착륙의 경우에도 마찬가지로 자동 정리/이동이 가능하고요.

위 과정이 자동화된다면 경사갑판 형태가 아예 필요없습니다.

글 첫머리에 링크한 글의 조건들중에
기골이 보강될 필요도 없고,
해상의 염분기를 견딜 방염처리 하나만 요구됩니다.
지상 기지와 항공모함을 오가며 운용한다면 방염처리조차 꼭 필요하지 않을 수도 있습니다.

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사출기/활주로 1 개 당 즉시 이륙과 착륙을 전환할 수 있어서 길어도 1 분에 1 대 처리가 가능하다면 경사갑판을 쓸 이유가 없죠.

사출기/활주로를 3 개는 달 수 있을텐데, 20 초마다 1 대 처리가 가능한겁니다.

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지상발진기를 항공모함에서 사출할 경우 어느 정도까지 가속도를 낮춰야 할지 그래프를 그려봤습니다.

공식은     d = ½ V ² / a      ( d : 활주거리(m), V : 이륙속도(m/sec), a : 가속도 (m/sec²) )

의미있을까 싶을 정도로 단순한 공식입니다만, 포드급 항공모함의 전자기식 사출기의 프로파일과 일치함을 확인했습니다.

물론 가속도 변화가 칼 같이 일어나지 않고 영점몇초 인터벌을 주기 때문에 위 공식과 무시할만한 오차는 있습니다. ( 일치하는 공식이 있지만, 위 간이 공식과 활주거리 1 미터 오차도 나지 않습니다. )

전자기식 사출기답게 이상적인 프로파일 그대로 구현 가능한 탓이고요.

일단 C-130 의 랜딩기어가 견디는 가속도는 1.8 G 까지라는 것만 확인하고, 다른 기종에 대해서는 자료를 찾지 못 했습니다.

그래서 1.2 G 를 (당연히 3 개의 바퀴) 랜딩기어가 견디는 최대 가속도로 가정해봤으며,
정규 항공모함의 갑판 길이를 300 미터로 잡고, 최대 활주거리를 230 미터로 가정해서 그래프를 만들었습니다.

C-130 도 된다는 것은 E-737 조기경보기나 전자전기도 가능하다는 뜻입니다.
물론 F-15K, KF-16, KF-21, FA-50 모두 가능합니다.

약해빠진 민간여객기도 0.6 G 가 가능한데, 전투기가 1.2 G 는 되겠죠.
기존 정규 항공모함용 함재기에 비하면 1/3 밖에 안 되는 부담입니다.
이 부분에 대한 자료 알고 있으신 분 말씀해주셨으면 좋겠군요.

ps. 위 그래프에 있는 이륙속도는 갑판 기준입니다.
실제로는 맞바람 and/or 항공모함의 항해 속도가  합쳐서 항공기 입장에서 의미가 있는 에어스피드가 나오는 것이고, 위 그래프에서 나온 수치보다 적어도 30 km/h 는 더 나온다고 보면 됩니다.
출처 : 해외 네티즌 반응 - 가생이닷컴https://www.gasengi.com


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배신자 21-05-04 23:07
   
1. 지상발진기 무게는 얼마나 될까유? 아무리봐도 결코 가벼워보이지 않은데유?
  오히려 지상발진기 무게 때문에 전자식 사출기 출력을 더 높여야 되는 거 아닙니까?

2. 전투기가 이륙하고 나면 지상발진기는 어떻게 되는 겁니까?
  무거운 지상발진기가 그 가속도로 달리다가 급제동이 가능합니까?
  현재 기존에 있는 사출기는 무게가 가벼워서 그나마 이런 문제를 해결한거지만
  지상발진기가 저번에 본 여객기용과 비슷한 거라면 활주로가 짧은 항공모함에서는
  제동하기 쉽지 않아 보이던데유?

3. 그 판이 스스로 움직일 정도라면 안에 연료나 밧데리도 들어있고 구동장치도 들어있다는 건데
  그런 판이 전투기 착륙시 충격량도 버티면서 기능고장을 일으키지 않아야 한다는 소리네유?

4. 그리고 그런 판이 차지하는 공간도 문제입니다. 매번 스스로 움직이면서 엘리베이터 타고
  격납고로 이동한다면 전투기 한대 띄울때마다 엘리베이터를 가동해야하는 비효율도 발생하네유.

5. 그리고 그 판을 정기적으로 검사해야하고 정비 및 관리 하는 부서를 따로 만들어야 하겠네유.

6. 전투기에 랜딩기어를 빼야하는지 그냥 넣어야 하는지도 애매하고
  이륙할 때 세바퀴에 전부 힘이 걸리도록 한다는 글을 보면 랜딩기어를 그대로 사용한다는 걸텐데
  세바퀴 전부 힘이 걸리게 만드려면 오히려 세바퀴 모두 렌딩기어 강화를 해야한다는 소리구요.
  물론 반대로 앞바퀴는 기존의 랜딩기어보다는 약해도 된다는 얘기겠지만...
  어쨌든 세바퀴 모두 랜딩기어 강화하려면 기존방식보다 더 랜딩기어 무게가 늘어날 듯.
  그러면 함재기에 악영향.
     
archwave 21-05-04 23:54
   
1. 포드급의 전자기식 사출기는 45 톤까지입니다만,

제가 생각하는 것은 사출기 하나에 37.5 톤입니다.
F-15K 까지는 사출기 하나로 커버하고요.
수송기/조기경보기 등은 사출기 2 개를 병렬 동작입니다.

2. 포드급의 전자기식 사출기에서도 따로 제동 장치 같은 것을 안 씁니다.
그냥 전기차에서도 흔히 쓰는 회생 제동을 써서 제동하는거죠.

[함재기+셔틀등 유동부분] 이 가속하다 함재기가 이륙하고 나면
대부분의 에너지는 함재기가 채어가고 셔틀등 유동부분에 남는 에너지는 얼마 안 됩니다.

이륙후 에너지 < 이륙전 에너지 인데 회생 제동이 걸리면 이륙전 에너지 양만큼을 뽑아내게 됩니다.
더 가여워졌는데도 불구하고 같은 에너지를 뽑는다는 것은 그만큼 감속 가속도가 많이 걸린다는 얘기죠.
-40 G 에 달할 정도입니다. 이건 미사일의 가속도와도 비슷할 정도이고요.

다행히 셔틀 부위등은 이 정도 가속도에 문제가 없죠. 그래서 제동 거리가 겨우 6 미터 수준입니다.

위 얘기는 포드급의 경우고요. 역시 포드급에서 45 톤 함재기, 셔틀부는 3 톤의 무게일 경우
가속도 2.5 G 로 가속할 경우 함재기가 이륙전은 총 48 톤이었다가 이륙후는 3 톤이 됩니다.
간단하게 F=ma 로 생각해본다면 이륙전에 모터가 112.5 = 48 * 2.5 G 를 출력하다 이륙후에는 112.5 = 3 * x 가이 됩니다. ? 은 37.5 가 되죠. 즉 x 가 37.5 G 나 되고, -37.5 G 로 감속되는 회생에너지를 모터가 감당 가능하다는 뜻이 됩니다.

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제가 생각하는 아이디어에서는 이 비율을 조정해서 제동 거리는 20 미터 이상까지 잡고 있습니다.
     
archwave 21-05-05 00:00
   
3. 그 판을 구동하게 될 것은 선형 유도 전동기가 될겁니다. 구동부위가 거의 없는 형태로 갈 것이기에 별 문제없고, 고장난다 해도 고장나는 것이 사출이나 착륙에 지장을 주지 않을거고요.

4. 판은 따로 보관되지 않습니다. 전투기 바퀴 밑에 항상 깔려있는 상태로 함선 내를 돌아다닌다고 생각하시면 됩니다. 그리고 반드시 격납고로 들어가야 하는 것은 아닙니다. 그냥 갑판에 주기할 수도 있는 것이고요.

5. 랜딩기어 점검 보다는 부담이 덜할 것입니다.

6. 항공모함에서처럼 4 G 가까운 힘이 걸리는 것이 아니기 때문에 랜딩기어의 보강이 필요없을 것을 전제로 하고 있습니다. 위 그래프에 있듯이 1.2 G 만 버텨줘도 되니까요.
Republic 21-05-04 23:11
   
가생이 밀게가 참 대단한분을
품고 있네요.
우리가 품기엔  어떤면에선 그릇이 큰 분같음.
ㅋㅋㅋ

궁금한점
737을 항모에서 사출된다고 하시니
1.3g로
전자식 사출기가 사출시킬 수 있는
최대 중량이 어떻게 되죠?
피스아이가 니,미츠갑판에서 사출되어
비행할 수 있는 최소 가속도가 몇이죠?
     
archwave 21-05-04 23:34
   
포드급 항공모함의 전자식 사출기가 45 톤 용량입니다.

여기서 생각하셔야 할 점. 포드급에서는 앞바퀴 하나에만 사출기 셔틀을 달죠.

제가 말하는 방식에서는 3 개의 랜딩기어 모두에 판 (단순한 셔틀이 아님) 이 걸립니다.

이 점을 응용해서 뒷바퀴 랜딩기어 하나에 사출기 하나씩. 즉 사출기 2 개가 병렬 동작하도록 하면, 포드급 항공모함의 사출기라면 90 톤까지 가능한거죠.

다만 단순한 셔틀이 아니라 무게가 있는 판을 이용하는 것이라서 병렬 동작후 용량은 75 톤 정도는 가능할거로 봅니다.
          
Republic 21-05-04 23:49
   
질문
피스아이 뒷바퀴 간격이?
               
archwave 21-05-05 00:45
   
뒷바퀴 간격이 얼마든 판이 얼마 간격으로 위치할 것이냐만 영향이 있습니다.
판 간격이 3 개의 사출기 레일(?) 중 2 개의 간격과 유사하면 되고요.

이 바퀴 간격과 레일(?) 간격의 미세한 차이는 판에서 소화될 부분입니다.
                    
Republic 21-05-05 07:55
   
그러니까요
그 간격이 얼마인데요
     
archwave 21-05-04 23:36
   
피스아이는 니.미츠급에서 운용할 수 없습니다. 포드급에서도 안 되고요.
          
Republic 21-05-04 23:56
   
그게 아니라
발제 300m에서 가능하다고 하셨으니
이해 차원에서 니.미츠 갑판을 말한것 뿐
현 항모에서 피스아이 운용할수 있냐를  말하는게 아님
     
archwave 21-05-04 23:42
   
피스아이는 737-700 기반인데..
737-800 의 이륙속도는 145 노트 즉 약 269 km/h 입니다.
( https://www.skybrary.aero/index.php/B738 )

바람도 없는 완전 정지 상태에서 사출할거 아니라면 1.2 G 로도 충분하겠네요.
위 그래프를 보세요.
          
ArcticOne 21-05-05 00:18
   
145노트 아닙니다.
B737-700은 150노트구요, 이것마저 연료 넣고 텅 빈 상태의 이륙속도입니다.
한마디로 최상의 조건을 갖췄을 때구요, 대기 조건마저도 ISA 기준입니다.
이것저것 탑재하면 당연하지만 155가 될수도 있고 160이 될수도 있습니다.
덥거나, 저기압이거나 한다면 늘어날수도 있구요.
CDU (FMC라고도 불림)에 값을 입력하면 V1, 로테이트, V2 속도 알려주는 형식입니다.
               
archwave 21-05-05 00:38
   
160 노트라도 별 문제없습니다. 시속 296 km 가량인데,
위 그래프를 보시면 활주거리 230 미터, 가속도 1.2 G 로 했을 때 시속 265 km 정도입니다.

맞바람 and/or 항공모함 항행 속도 31 km/h 정도만 있으면 시속 160 노트로 이륙 가능합니다.
ArcticOne 21-05-04 23:39
   
지상 발진기 안쓰는 이유는 여러가지인데, 일단 날개가 접히는것부터 해결해야하겠네요. 자리는 차지하지 말아야하니까요.
자력으로 격납고까지 들어가신다 하셨는데, 지상에서도 일반적으로 이건 잘 안합니다.
연료를 불필요하게 쓰는것두 있구 가장 큰건 엔진의 백워쉬 때문이죠. 하물며 밀폐나 다름 없는 항모 격납고에선 소음과 더불어 어떨지 모르겠네요.
이게 중요한게 아니고, 어레스팅 케이블과 후크의 조합도 충분히 어렵습니다.
거기에 이젠 바퀴 잡아주는곳에 정확히 착륙해야하죠.
함재기 기어가 강한 이유는 여기에도 있는데 하드 랜딩을 해도 견디게끔 설계가 돼있습니다. 이건 항공기 기골도 마찬가지구요.
착륙할 때 2점식이든 3점식이든 바퀴를 잡는 식이라면, 기체와 타이어를 연결하는 노즈기어 자체가 어디까지 버틸 수 있는지는 확인하셨나요?
요지를 말씀드리면, 이렇게 만들려면 일단 배 모양도 커져야는 문제까지 보입니다.
개인적으론 좋은 생각이 아닌걸로 보이네요.
왜 이런 아이디어 안쓰고 굳이 불편을 감수하며 네이비 바리언트를 따로 만드는지도 생각해주셨으면 좋겠습니다.
케이블과 후크도 실패하는 경우가 종종 있는데 바퀴를 딱 맞춰서 랜딩해야한다니.
기어에 무리가 안가는게 이상하겠네요.
캐리어 랜딩은 기본적으로 갑판을 향해 내리 꽂는 형태입니다. 심지어는 날씨나 기타 상황으로 지상에서는 안하는 하드랜딩을 해야할때도 있습니다.
기어와 기골이 기본적으로 강해야하는건 당연지사구요.
     
archwave 21-05-04 23:46
   
아 그 얘기를 안 썼군요.

일단 착륙시 터치다운하고 나서부터 이륙 순간까지 엔진은 완전 정지입니다.
판 자체가 스스로 움직여서 기체를 운반하는 것이고요.

위 글에 이미 썼듯이 C-130 의 경우는 확인했습니다. 바퀴 3 개가 견딜 수 있는 것은 1.8 G

말씀하시는 여러가지 사항은 이미 생각해둔 것이고요.

제가 가장 궁금한 것은 각종 지상발진용 전투기들의 랜딩기어가 과연 몇 G 까지 견디게 되어 있는가입니다.
          
ArcticOne 21-05-05 00:07
   
다시 말씀드리지만, 캐리어 랜딩은 하드랜딩입니다.
일반 항공기로 했다간 랜딩기어 작살나기 딱 좋습니다.
터치다운까지 분당 500피트 이상의 하강률을 보이는데 일반 항공기에서는 터치다운 때 플레어를 함으로서 이를 상쇄시키지만 항모에서는 플레어를 거의 못합니다.
거듭 말씀드리는 것이지만 갑판에 박는것과 마찬가지입니다.
일반 전투기로 이짓을 할 수 는 있겠죠.
하지만 여기저기 뒤틀리고 금갈것은 뻔합니다.
함상기로 개조 없이는 해선 안될 행동입니다.
               
archwave 21-05-05 00:34
   
저 아래 착륙 과정을 설명한 제 댓글을 보시면 플레어가 가능하다는 것을 아실 수 있을 것입니다.

감속이 일반 활주로에서보다 빠르다는 점을 제외하면 차이가 없습니다.
                    
ArcticOne 21-05-05 00:42
   
플레어를 하면 그라운드 이펙트로 상당한 구간을 둥둥 떠서 가게 됩니다.
함재기가 플레어를 안하고 내리 꽂는 이유들 중 하나입니다.
가장 빨리 착륙해야하는데 둥둥 떠선 안되니까요.
                         
archwave 21-05-05 00:53
   
함재기에서는 테일 후크로 걸어서 제동하는 식이라서 플레어를 하기도 난감한 거죠.

제 방식에서는 기수가 들려있어도 별 문제없습니다.

그리고 기수가 들린채로 제동이 걸리면서 최대 230 미터 활주 후에 속도가 제로가 될텐데요.

그 사이에 기수는 저절로 내려오게 될 것입니다만, 잔여(?) 양력이 남아있기 때문에 기수가 -1 G 이상의 가속으로 지면 쪽으로 내려찍지는 않을 것입니다.

그리고 앞바퀴가 바로 갑판을 찍는 것이 아니라 판을 찍습니다.
당연히 판에는 완충 흡수 기구가 있고요.

저는 앞바퀴 1 개, 뒷바퀴 각각 X 축, Y 축 해서 2 포인트, 즉 총 5 개의 포인트에 댐퍼가 있는데, 이 5 개 포인트에 걸리는 힘이 서로 균형 잡히도록 하는 쪽으로 생각하고 있습니다. 한군데가 많은 압력이 걸려도 그 압력이 다른 포인트로 이동하는 식. 그러니까 차동 댐퍼 ?

다시 정리하자면 판에 타이어가 터치다운하는 것이고,
판이 항공기 속도에 맞춰서 제동이 걸립니다.
                         
archwave 21-05-05 01:11
   
ㅗ 판에 ㄴ 자 구조물을 쓰는 이유입니다.

어느 정도 둥둥 떠 있더라도 ㄴ 자에 걸리도록요.

일단 첫번째 터치다운에서 ㄴ자가 아래로 눌리고, 플레어로 인해 타이어가 다시 위로 올라가면 눌렸던 압력이 풀리면서 ㄴ자가 위로 따라올라가고요. 그런 식으로 상하 방향도 랜딩기어 타이어를 추종한다 할까요.

이 시스템에서는 착륙은 항공기의 속도가 제로가 되는 것으로 이뤄지는겁니다. ㄴ자의 앞부분이 제동을 하는 것이고요. 위 아래 통통 튄다 해도 문제될 것은 없습니다.

설령 항공기가 너무 위로 붕 떠서 ㄴ 위까지 올라갔다 해도 판 자체가 항공기를 추종하기 때문에 다시 내려올 때는 ㄴ 안으로 다시 안착입니다.
                         
ArcticOne 21-05-05 01:31
   
아뇨.... 어차피 어레스팅 케이블은 없애는게 목적이시니 그게 중요한게 아니라... 플레어를 하면 상대적으로 길이가 짧은 항모에서는 그라운드 이펙트 덕분에 둥둥 떠갑니다.
즉, 그렇다면 여전히 500 feet/m 쯤, 혹은 그 이상의 하강률로 착륙해야하는데, 이걸 어떤 완충제로 버티실건가요?

지상기는 기체에 무리를 안주고는 절대 불가능합니다.
예전에 말씀드렸던 스테이징 에어리어 같은건 그렇다쳐도 일단 기체에 가해지는 충격은 완충제로 흡수할만한게 아닙니다.
좀 더 생각해보시면 함재기는 기어 뿐만이 아니라 항공기 내부 기골 자체를 다 보강한다는걸 아실거예요. 함재기면 몰라도 지상기는 불안합니다. 게다가 제가 말한건 노즈기어를 말하는게 아니라 기어 전체를 말한거고요. 캐리어 랜딩이란게 갖다 찍는거지, 지상처럼 여유롭게 착륙하는게 아닙니다.

플레어의 이야기가 나온건 사실 하나의 이유 때문입니다.
어떤 완충장치를 써도 지상기의 기어와 기골에 무리가 가는건 막을 수 없기 때문입니다.
플레어를 하면 그 시간동안 자세제어를 하는것도 있지만 그라운드 이펙트가 완충작용을 해줘서 부드러운 착륙을 할 수 있게 해줍니다.
문제는 그동안 활주로의 구간을 날려먹는다는거구요. 지상 활주로에서는 이게 별 문제 아니겠지만 항모에서 착륙 시 활주로 낭비는 말도 안되는 이야기죠.
그러니 플레어는 애초 항모에선 안하는게 좋습니다. 문제는 그렇게하면 필연적으로 하드랜딩을 해야하고 결국엔 보강이 안된 지상기는 무리가 갈 수 밖에 없습니다.

판에 들어갈만한 크기의 완충장치를 써도요.
                         
archwave 21-05-05 02:08
   
둥둥 떠가는 동안 수평방향 제동이 불가능한 것은 아니잖습니까 ?

시속 240 km 로 터치다운 ( 기수 들린채로 )
판에 달린 수직 벽(?) 으로 바퀴를 막고 있고, 판이 적당한 가속도 (-1.2G) 로 감속을 해나간다.
바퀴가 1 미터 들리지만, 여전히 수직 벽이 막으면서 수평방향 감속. 시속 180 km
바퀴가 다시 1 미터 내려오지만, 여전히 수직 벽이 막으면서 제동중.
다시 또 바퀴가 올라간 다음 안정(?), 여전히 수직 벽이 막으면서 감속, 시속 120 km
기수가 내려오면서 앞바퀴도 판에 터치 다운.

제가 단어를 좀 잘못 쓴 것 같기도 하네요. 완충재라기보다 바퀴의 충격 흡수하면서 따라다니는 것이라 해야 하는건지..

상하 요동치는 것과 별개로 수평방향 제동이 계속 이뤄진다면 결국 속도 제로가 되는 것이고요. 둥둥 뜨든 콩콩 튀든 일반 활주로 착륙이나 다름없는 상태가 제공되는 것이고요.

제동으로 걸리는 수평방향 감속이 빠르다뿐이지. 일반 활주로에 착륙하는 것과 수직방향 움직임은 달라질 것이 없습니다.

의외군요. 수평방향 제동 감속 가속도가 -1.2 G 도 무리라는 말이 있을 것으로 기대하고 그 근거가 있다면 듣고 싶었는데요.

수직방향이 문제가 될 수 있는 것인지 좀 더 생각해보겠습니다.
Republic 21-05-05 00:06
   
여기서 우리가 체크해야할
중요한건 아이디어라고 생각해요.
세세한 공식같은건 엔진니어들 몫

바퀴3개를 사출 시킨다 이 아이디어
산박하다 생각합니다만 또 실용적인 측면에서
무쓸모 같음 .

피스아이를 착륙 못시킬것면
이륙에 올인한 항모 구조물이 무슨 의미가
있나 싶네요
     
archwave 21-05-05 00:32
   
위 그래프를 보고 회생 제동이란 것을 결부시켜서 조금만 생각해봐도 착륙에도 마찬가지라는 것을 아실 수 있을텐데, 여전지 진지하지 못 하고 장난기가 심한 탓에 생각을 못 하셨군요.
          
Republic 21-05-05 01:25
   
긴말 안하겠습니다.
본인 실력에 맞게 좋은 방산업체에서
좋은 대우 받고 좋은 아이디어로
명품 무기 개발하십시요.
님 엔진니어 수준  님이 더 잘아시겠죠.

진짜 하고 싶은 말 꾹 참고 님을 대하는겁니다.
제가 처음 이곳에 와서 핵 emp 인ㅌ더넷 검색질로
단정적이고 확신에 찬 말투로
맞다 틀렸다 이다 아니다 하시는것보고
할말이 없었음.

그래요 잘 알지도 못하는 분야  좀 아는척하는 버릇이야
고칠 수도 없지만

엔진니어라서 전문가라 어련히 님 말이 맞겠죠.
아무리봐도 엔진니어는 아닌것 같은데 ..
archwave 21-05-05 00:31
   
착륙 과정에 대해 좀 설명하겠습니다. 위에 하드 랜딩 말씀하신 것에 대한 답변도 겸해서요.

위에 말한 판대기에서 판이 세워집니다.  옆에서 보면 ㅗ 자 모양이 되겠죠.
ㅗ 자 모양의 한쪽에는 ㄴ 자 판이 있는 식이 되고 이 두 판 사이에 적당한 완충재가 들어간다 보시고요.

항공기가 접근해오면 그 방향/속도에 맞춰서 판도 같이 움직입니다.
터치다운 순간 ㄴ 자 부분에 타이어가 닿으면서 앞으로, 밑으로 압력이 가해지겠고요.

항공기와 보조 맞춰서 판이 움직이기 때문에 랜딩기어가 수직방향으로 받는 가속도는 일반적인 활주로에 착륙할 때와 비슷한 정도가 됩니다.

터치다운이 이뤄진 후는 항공기의 착륙시 속도에 예를 들어 -1.2 G 의 가속도를 붙여서 판이 조금씩 느려지면서 항공기와 보조를 맞춰서 진행합니다. 이 경우 랜딩기어가 수평방향으로 받는 힘은 -1.2 G 가 되겠고요.

이 감속은 회생제동 모드로 이뤄집니다. 이륙할때 필요했던 활주거리보다 좀 짧은 거리에서 에너지를 전부 흡수하는 것이죠.

-37.5 톤을 이륙시킬 수 있었던 사출기의 리니어 모터라면 착륙할 때 역시 그만한 에너지를 흡수 ( = 감속, 회생제동 ) 할 수가 있죠. 이 사출기가 2 개가 병렬로 이용되면 75 톤의 항공기를 -1.2 G 의 부담만 랜딩기어에 주면서 착륙 가능합니다.
     
ArcticOne 21-05-05 00:38
   
아무리 생각해도 불가능합니다.
하드랜딩이란건 앞으로 가는 속도가 아니라 위에서 아래로 내리 찍는 힘입니다.
그래서 하강률이 분당 500피트 이상이라고 말씀드린거구요, 앞으로 가는 판으로는 상쇄가 거의 안됩니다.
그걸 앞으로 판을 움직이는걸로 어떻게 상쇄시키겠다는건진 잘 모르겠네요.
가능하다 해도 다른 문제로는 항공기 기종이 달라지면 타이어 닿는 부분을 지속적으로 위치 변경시켜줘야하는 문제도 있다고 봅니다. 길게 만든다면 야 그럴 이유는 없어지겠지만 만약 맞지 않는다면 함재기를 쓰지 못하거나 개조해야하는 상황도 올 수 있겠죠.
판이 움직인다면 안전문제도 상당하겠네요.
          
archwave 21-05-05 01:02
   
제 방식에서는 타이어가 회전할 필요도 없습니다. 터치다운 순간 약간 움직이는 것 외에는요.
그냥 판 위에 얹히는겁니다.

랜딩기어 아예 없는 여객기, 공항 시스템 ( http://www.gasengi.com/main/board.php?bo_table=military&wr_id=606583 ) 이 글에 나온 시스템과 꽤 유사하다 할까요. 이 글에 있는 동영상을 참고하시고요.

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그리고 하강률 분당 500 피트라는 것이 일반 활주로 얘긴가요 ? 항공모함에서 얘긴가요.
분당 500 피트라고 해봐야 초속 2.5 미터밖에 안 됩니다. 시속으로 치면 9 km 밖에 안 되죠.

기존 정규 항공모함에서는 일반 활주로보다 더 심하게 내려찍어야 할 필요가 있었지만,
제 아이디어에는 일반 활주로에서처럼 플레어도 하면서 부드럽게 터치다운할 수 있습니다.

저는 수직 방향 힘/가속도에 대해서는 전혀 걱정이 안 됩니다.

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수평 방향으로 가해지는 힘/가속도가 문제라고 생각하고 있기 때문에요.

실제로 민간여객기인 A320-200 용 전자기식 사출기 ( http://www.gasengi.com/main/board.php?bo_table=military&wr_id=606574 ) 이 글에 나오는 사출기에서는 수평방향으로 0.6 G 만 걸리게 하고 있을 정도니까요. -- 이것도 앞바퀴 하나에 0.6 G 다 거는 것이라서 제 방식대로 3 점식으로 하면 더 높은 G 를 걸 수도 있을겁니다.
황제폐화 21-05-05 01:14
   
경항모를 2030년대에 취역시키고 그동안 중형항모를 개발하여 2040년대 이전에 kf21n버전을 함재기로 만들면 됩니다.
그전까지 통일시키고 중형항모 3척 체제로 만들어서 함재기 100대 이상 만들면 됩니다.
SuperEgo 21-05-05 09:11
   
사출기 자체의 덩치도 큰 문제지만 사출기가 잡아먹는
전력으로 인해 항공모함에 전력 생성용 발전기를 추가
설치해야 하고 이를 또 증기로 만드는 보일러까지 따로
설치 해야하죠. 전자기식이라고 별반 다르지 않을겁니다.
미국항모의 사출기 1기는 그 덩치와 무게가 왠만한 콜벳함
한대에 육박합니다. 우리가 그보다 더 덩치를 줄이고
전력 소모량을 줄이는게 가능할까요.
또 미국의 원자력 항모들은 원자로에서 발생하는 수증기를
재 사용하는 형태지만 우리는 연료를 얼마나 더 싣고 다녀야
하겠습니까. 가뜩이나 덩치도 작은 중형이하 항모에 이것저것
더 쑤셔넣고 연료에 공간활용까지 제약 받는다면 결론적으로
볼때 핵추진 항모로 가야한다는 결론이 도달하게 되죠. -_-;
     
archwave 21-05-05 17:25
   
전자기식 사출기의 에너지 소요량은 놀라울 정도로 적습니다.

나중에 천천히 글 쓸겁니다.
     
archwave 21-05-05 18:06
   
참고로 증기식 사출기는 전자기식 사출기보다 에너지를 20 배 가량 더 많이 먹습니다.

전자기식 사출기에 원자로까지 필요하지도 않다는 얘기죠.
심지어 증기식 사출기도 원자로가 있어야만 하는 것이 아닙니다.
원자로를 쓰는 이유는 딴 것 없습니다. 전세계를 장기간 돌아다니기 위해서죠.
          
SuperEgo 21-05-05 19:00
   
경항모 강국인 영국이 사출기를 쓰지않는 이유를 한번 고민해 봐야합니다.
프랑스의 경우 그렇게 사용한적이있지만 결국 원자력추진으로 넘어갔어요.
심지어 사출기도 이후 미국꺼 수입해다 달았죠. 증기식 사출기는 결국 원자력
추진의 부산물에 가깝다고 보는게 현시점에서는 옳다고 봅니다.
전자기식 사출기는 우리에게 기술이있나요? 물론 사출기를 장착가능하다면
베스트지만 그러길 바라고.. 저는 좀 회의적이에요. 먹을수도 없는것으로
고민하는듯 하여.
               
archwave 21-05-05 21:16
   
영국은 이미 퀸 엘리자베스급에 넣을 전자기식 사출기 연구중입니다.
이거 원자로 아닙니다.

증기식 사출기도 원자로 안 쓴 것들 있었다는 것 잊지 마시고요.

애초에 정규 항공모함 가진 애들이 전세계 장기간 돌아다니는 애들이었기에 원자로를 택했던 것이지. 사출기 쓰려고 원자로 선택한 것이 아닙니다.
               
archwave 21-05-05 21:18
   
참고로 제 계산으로는 증기식 사출기 한 번 사출에 1710 MJ 의 에너지가 들어갑니다.
원자로 안 쓰고도 이거 감당했었죠.

그거의 1/20 가량의 에너지만 필요한 것이 전자기식 사출기죠.
               
archwave 21-05-05 21:22
   
기존 정규 항공모함에 쓰는 사출기, 어레스팅와이어 이걸 생각하니 기술과 노우하우가 없다는 말이 나오는거죠. 저도 이건 같은 생각.

미국 포드급 항공모함에 들어간 전자기식 사출기는 기존 정규 항공모함에서 쓰던 기술까지 다 들어간거죠. 이걸 그대로 흉내내기는 좀 그렇죠.

그런데 제가 구상한 아이디어는 이미 흔하게 쓰이는 기술의 조합일 뿐입니다.

단지 리니어 모터만 좀 무식한 용량의 것이 필요한데, 이 기술도 한국이 갖고 있습니다.
스케일이 좀 다르다는 것 말고는 어떤 면에선 평범한 기술이라 할 수 있고요.
떡국 21-05-05 14:50
   
1개짜리를 3개로 나눠서 병렬화 시킨다는 아이디어는 극히 타당성이 있어 보이네요.
실제로 대출력(수백kW~MW급) 산업용 모터나 전기식 액츄에이터에서 흔하게 구사하는 개념입니다.
archwave 21-05-06 11:55
   
위 글/댓글 보신 분들은

항공기 착륙 충격 소화 ( http://www.gasengi.com/main/board.php?bo_table=military&wr_id=608546 )

위 글도 봐주십시요. 관련된 얘기가 더 있으니까요.