연료계통 (Fuel System)

- 연료와 연료탱크, 연료이송계통, 벤트 및 가압계통, 급유/배출계통, 폭발/

진화계통, 연료량 측정 계통 등으로 구성,

- 전 비행 영역에서 정해진 유량, 압력, 온도의 연료를 엔진에 공급, 조종 과 안정성 유지에 필요한 무게중심 위치를 갖도록 연료 이송,

- 엔진 시동, 보조동력계통과 비상동력 계통에 연료 공급, 항공기의 다른 계통의 냉각원(Heat Sink)의 역할을 담당. 안전성과 중복성 등 고려.

9.4.1 연료

- 항공기 전체 무게의 상당한 부분 차지(경비행기 약 10 – 15%, 제트 여 객기 30 – 45%, 전투기 등 군용기 약 20 – 30 %), 연료 공간의 확보 중요.

- Kerosene 계열과 Kerosene 과 가솔린을 같은 양 혼합한 Wide Cut 계.

현재 주로 군용규격으로는 JP-8, 민간 규격으로는 Jet A-1.

표9.7 항공기용 제트연료의 종류와 특성

계 특성 민간규

격

군용규

격 결빙점

Mil-spec규정 평균밀도(lb/ga

l) Kerosene 휘발성이 낮고

인화점이 높다

Jet A JP-5 -40℃ 6.8 Jet A-1 JP-8 -47℃ 6.7

Wide Cut

Kerosene보다 가볍고 저온 및

고공 착화성이 우수하다

Jet B JP-4 -50℃ 6.5

9.4.2 연료탱크

- 기체통합 탱크: 항공기 기체 자체를 연료 탱크로 이용, 연료의 이용률이 높고, 경량이며 정비성 측면 유리. 널리 사용, 연료의 누수 방지 고도 기 술이 필요, 연료의 누수가 치명적인 엔진, 내부 기총(Internal Gun)부, 공 기흡입구 근처, 조종실 및 객실 근처 사용 제한. 주로 날개에 많이 사용.

- 블래더형 탱크: 탱크 구조물 내부에 고무 백을 탱크 모양 성형하여 장착, 연료 용적이 기체 통합식에 비하여 3% - 10%까지 손실, 자체밀폐(Self-Sealing)의 효과로 항공기 동체 장착 연료 탱크에 주로 사용. 전투기의 경우 총알이 관통한 경우에도 누수를 방지, 항공기의 생존성 증대.

- 독립형 탱크: 자작(Homebuilt) 항공기 등 소형기, 독립된 연료통(Fuel Container)으로 날개 안 쪽에 익형의 앞전 형태, 엔진 뒤쪽, 동체 안쪽.

- 연료의 온도변화 팽창 고려, 3% 정도 여유설계. 날개 경우, 기체통합 탱 크는 탱크 외부 용적의 85%, 블래더 탱크는 77% 정도, 동체 장착 경우 기체통합 탱크와 블래드 탱크 각각 92%와 83%.

그림 9.11 연료 탱크의 배치 및 연료체적도

9.4.3 연료 이송, 벤트 / 가압 계통

- 탱크-엔진간 이송, 탱크-탱크간 이송, 그리고 외부장착 연료 탱크 이송, 항공기 동체 좌, 우측에 대칭으로 한 개씩.

- 배면비행 동안의 연료 이송을 위해서 부스터 펌프 이용.

- 중복성을 높이기 위하여 독립된 연료 이송계통 구성, 군용기의 경우는 연 료 공급선은 가능한 탱크 내에 위치, 적어도 한 개 이상의 누수차단 탱크 설치, 불활성 기체를 이용한 폭발/화재방지 계통 채용. 연료의 원활한 이 송을 위해서 연료탱크내의 압력은 대기압을 유지 혹은, 가압. 민항기 및 훈련기 등의 군용기에는 연료탱크 윗면 개방형, 전투기 등에는 폐쇄형.

9.4.4 재급유 / 배출 계통

- 재급유: 지상장비를 이용, 전투기의 경우 가압 재급유 방식, 공중에서 연 료 배출(Fuel Dumping). 연료배출 계통이 없는 항공기는 최대 착륙중량 초과 연료를 공중 소진 후 착륙. 전투기의 경우는 공중급유 방식.

9.4.5 폭발 / 화재방지계통

- 액화질소나 다공성 포옴(Porous Foam) 많이 사용, 연료체적의 감소(약 2.5%) 및 정비성 측면에서 많은 문제, 최근에는 공기 질소를 분리하여 사용 OBIGGS (Onboard Inerting Gas Generating System).

9.4.6 연료량 측정 계통

연료 탱크에 떠있는 Float 연료의 수위 연료량을 표시.