자이로스코프 장치 (Gyroscopic Systems)

잡고 있게 되고, Card는 북쪽으로 돌아가게 된다.

항공기의 속도가 안정되면 Card는 동쪽 지시로 되 돌아온다.

만약, 동쪽으로 비행하고 있을 때, 항공기가 감속 하면 관성은 무게를 앞으로 움직이게 하고 속도가 다시 안정될 때까지 Card를 남쪽으로 돌아가게 한 다. 서쪽으로 비행하고 있을 때 같은 일이 발생한다.

가속에 의한 관성은 무게가 처지게 하고, Card는 북 으로 돌아간다. 서쪽으로 비행하고 있을 때 항공기 를 감속하면, 관성은 무게를 앞으로 움직이게 하고 Card는 남쪽으로 돌아간다.

(4) 와동 오차(Oscillation Error)

진동(와동)은 모든 오차의 결합으로 Compass Card를 비행하는 방향의 앞뒤로 움직이게 한 다. Gyroscopic 방향 Indicator를(지시계기를) Magnetic Compass와 일치하게 설정할 때, 흔들림 의 평균 지시치를 사용한다.

3.1.4.3 Vertical Card Magnetic Compass Compass의 Floating-magnet 형태는 이전에 언 급했던 오차뿐만 아니라, 읽는 데 있어 혼동을 유발 한다. Card가 반대 방향에 나타나기 때문에 반대 방 향으로 선회하기 쉽다. East는 서쪽에 표시되어 있 다. Vertical Card Magnetic Compass는 이런 오 차와 혼동을 제거한다. Compass의 눈금판은 주요 방향과 매 30도마다 숫자, 매 5도마다 눈금으로 표 시되어 있다. 눈금판은 축이 장착된 자석에 Gear로 연결되어 돌아가고, 계기 유리에 있는 비행기 그림 은 눈금판의 항공기 방향을 읽는 Lubber Line을 의 미한다. 자석의 진동은 알루미늄 Damping Cup에

있는, 유도되는 와상 전류 흐름(Eddy Currents)에 의해 완화된다. [그림 3-23]

로 작동된다. 이 Case 안에서 항공기가 하나 또는 그 이상의 축을 중심으로 돌아가는 비율에 비례하여 Gyro는 선행하게 된다.

3.1.5.1 동력원 (Power Sources)

항공기와 계기 제작자는 한 계기가 고장 났을 때 조종사가 안전하게 비행을 끝낼 수 있도록, 비행계 기의 기능이 대체될 수 있도록 설계한다. 자이로 계 기들은 계기비행에 있어 중요하므로, 전기나 공기 (Pneumatic Source)에 의해 독립적으로 동력이 공 급된다.

(1) 전기장치 (Electrical Systems)

공기식 자세계를 사용하는 많은 민간 항공기들은 전기식의 Rate 계기들을 사용하고, 그 반대도 마찬 가지이다. 어떤 계기들은 눈금에 동력원을 확인할 수 있도록 되어 있지만, 모든 계기들의 동력원이 고 장 났을 때 어떠한 조치를 해야 하는지 POH/AFM 을 확인하는 것이 아주 중요하다. 항공기의 전기장 치에 따라 직류 전기 계기들은 14나 28volt Model 들을 사용할 수 있다. 교류는 자세 자이로와 자동 조종장치(Autopilot)를 작동시키기 위해 사용된다.

직류 전기 System만을 가지고 있는 항공기는 14나 28volt의 직류를 삼상 115volt, 400Hz 교류로 변환 해 주는 반도체 변환 장치를 장착하여 교류 계기들 을 사용할 수 있다.

(2) 공기식 장치 (Pneumatic Systems)

공기식 자이로는 바퀴(Wheel) 주변의 홈(Bucket) 에 부딪히는 공기 분출에 의해 돌아간다. 많은 항공 기에서 이 공기 흐름은 계기 Case의 공기가 빠져나

가게 하고, 걸러진 공기가 노즐을 통해 Case 안으로 흐르도록 하여 바퀴를 돌린다.

(3) 벤투리관 장치 (Venturi Tube Systems) 계기 Case 안의 공기를 빼내는 공기 펌프를 가 지고 있지 않은 항공기는 [그림 3-24]와 비슷하 게 항공기 외부에 장착된 벤투리관을 사용할 수 있 다. 이 관을 지나는 공기 흐름은 베르누이의 원리 에 따라 좁은 부분에서 속도가 증가하고 압력이 떨 어진다. 이 위치는 Tube를 통해 계기 Case에 연결 된다. 두 개의 자세계가 대략 4”Hg의 진공 압력으 로 작동된다. 선회 및 경사 지시계(Turn-and-slip Indicator)는 2”Hg만 필요하기 때문에, 압력을 줄이 기 위해서 감압 니들 밸브가 사용된다. 걸러진 공기 가 계기 Case 안에 장착된 필터(Filter)를 통해 계기 안으로 들어온다. 이 장치에서 계기가 압력을 가장 많이 필요로 할 때 얼음은 벤투리관을 막을 수 있다.

[그림 3-24] 벤투리관은 계기 Case 내부의 자이로를 움직이기 위해 저압을 제공한다

(4) 습식 진공펌프 장치

(Wet-Type Vacuum Pump Systems)

계기 Case의 공기를 배출시키는 데에 Steel-vane 공기 펌프가 여러 해 동안 사용되었다. 배출 공기는 날개와 후방 동체 Leading Edge 고무 제빙 Boot 를 부풀리는 데 사용된다. 이 펌프의 Vane들은 펌프 안으로 유입되는 작은 양의 계량된 엔진 Oil에 의해 윤활되고 이 Oil은 공기와 함께 배출된다. Oil이 고 무 Boot의 성능을 저하시키는 것을 막기 위해 [그림 3-25]와 같은 Oil 분리기로 Oil을 제거해야 한다. 진 공펌프는 계기가 필요한 양보다 더 많이 공기를 공 급하기 때문에, 펌프의 흡입 측면에 진공압 안전밸 브(Suction-relief Valve)가 장착되어 있다. 스프링

이 장착된 이 Valve는 계기판의 Suction Gage에 보 이는 계기 내부의 필요한 저압을 유지하기 위해 충 분한 공기를 끌어들인다. 걸러진 공기는 중앙 공기 필터(Air Filter)를 통해 계기 Case로 들어온다. 항 공기가 상대적으로 낮게 비행할 때 자이로를 돌리기 에 충분한 공기가 계기 Case 안으로 들어온다.

(5) 건식 펌프 장치 (Dry-Air Pump System) 비행고도가 증가하면, 공기 밀도가 떨어지고 계기 에 더 많은 공기가 들어와야 한다. 고공을 비행하는 항공기는 Oil과 배출 공기가 섞이지 않는 공기 펌프 가 사용된다. Steel Housing 안의 Steel Vane은 윤 활이 필요하지만, Carbon Housing 안의 Carbon

[그림 3-25] Single-engine instrument vacuum system using a steel-vane wet-type vacuum pump

Sliding의 특별한 조직으로 만들어진 Vane은 자체 적으로 윤활이 되어 극미하게 닳게 된다.

(6) 압력 시스템 (Pneumatic Systems)

[그림 3-26]은 쌍발 민간 항공기의 계기 공기 장 치의 도표이다. 두 개의 건식 펌프(Dry Air Pump) 가 Pump 내의 깨지기 쉬운 Carbon Vane에 손 상을 줄 수 있는 오염 물질을 걸러내기 위해 흡입 구에 Filter와 함께 사용된다. Pump로부터 방출 된 공기는 적합한 수준의 압력을 유지하기 위해 과 도한 공기를 배출시키는 조절기(Regulator)를 통 해 흐른다. 그런 다음 조절된 공기는 Pump에서 나 온 오염 물질을 제거하기 위해 Inline Filter를 지나

Manifold Check Valve로 들어간다. 만약 한 엔진 이 고장 나거나 한 Pump가 고장 나면 Check Valve 는 부작동하는 시스템(System)을 고립시키고, 계기 는 작동하는 시스템으로부터 나온 공기로 움직일 것 이다. 계기를 지나면서 자이로를 작동시킨 공기는 Case 밖으로 배출된다. 자이로 압력 게이지는 계기 의 압력 저하를 측정한다.