한국형 기동 헬기 엔진 (T700/701K) 개발

김재환(Jae Hwan Kim),안이기(Iee Ki Ahn),이대성(Dae Sung Lee),성옥석(Ok Suck Sung),성인경(In Kyung Sung) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11

본 논문은 한국형 기동헬기(수리온)에 탑재되는 T700/701K 터보 샤프트 엔진의 개발 현황을 기술한다. T700/701K 엔진은 군용 헬기엔진으로 널리 사용되고 있는 GE사의 T700엔진을 후방 구동형으로 최초 개조 개발한 엔진이다. 주요 개발 내용은 크게 엔진 장착 요구조건에 의한 후방 구동형 개조, 동력터빈 성능 향상 및 엔진 운전 신뢰성 향상을 위한 2채널 FADEC 시스템 적용 등이다. 2006년 6월 사업이 착수되어 개발 및 인증시험용 엔진의 초도 운전이 2008년에 성공적으로 수행되었으며 예비비행 정격시험 수행을 통해 2010년 3월에 첫 비행을 성공적으로 수행하였다. 현재 LCF 시험과 일부 해석을 제외하고 군 인증을 위한 해석 및 시험이 완료 되었으며 2011년 상반기에 인증완료 예정이다. This paper presents development activities of the T700/701K turbo-shaft engine for Korean Utility Helicopter(KUH). The T700/701K is the first rear-drive variant of the GE"s T700 engine which is proven for military applications in the world. The main workscope of the development includes a modification from a front-drive engine to a rear-drive one, an performance enhancement of the power turbine and an incorporation of two channel FADEC(Full Authority Digital Engine Control) system for more reliable operation. The first engine run for development and qualification test was successfully completed in 2008. Since the PFRT(Preliminary Flight Rating Test) has been completed, the first flight of the engine installed in the first prototype of KUH has been successfully demonstrated in March, 2010 and the engine installation compatibility tests are being carried out during KUH flight test. The test and evaluation for qualification of the engine has been done except for the LCF test up to date.

KUH 비행시험 계측 및 개선 방향 연구

강경우,백한석,김홍석,손찬목,손혁진 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2013 No.4

국내의 비행시험 계측 시스템은 항공기 개발 사업에 따라 점차적으로 발전되었고 한국형 기동헬기(KUH) 개발 비행시험을 위한 계측 시스템은 기존 T-50 개발 경험을 바탕으로 구축하였다. 그러나 KUH 개발을 위한 계측 시스템이 T-50 계측 시스템과 동일한 설계 개념으로 구축하였음에도 불구하고 계측 시스템 적용에 있어 많은 차이 점을 가지고 있다. 본 논문은 한국형 기동헬기 개발 시험을 마무리하는 상황에서 KUH 비행시험을 위해 구축한 계측 시스템에 대한 소개와 KUH 개발을 통하여 차후 사업에는 보다 고려하고 발전 시켜야 하는 계측 부분이 무엇인지에 대하여 고찰하였다. 이를 통하여 향후 국내 항공기 개발을 위한 비행시험 계측시스템을 어떻게 구축해야 하는지 도움이 되었으면 한다. Flight Test Instrumentation (FTI) System has been developed through Aircraft Development Program in Korea. Flight Test Instrumentation System for Korea Utility Helicopter (KUH) was implemented based on T-50 development experience. FTI Design concept of KUH is the same as T-50’s but there are a lot of differences in application. As a result of finishing development, this paper introduces How to implement Flight Test Instrumentation and What Subsystem of FTI is more developed in future. Furthermore I expect this paper will help Implementation of FTI System for developing Aircraft in Korea.

한국형 기동헬기 전원분배 제어장치의 품질 향상에 관한 연구

김영목(Young Mok Kim),전병규(Byung Kyu Jun),정상규(Sang Gyu Jeong),이주형(Joo Hyung Lee) 한국항공우주학회 2017 한국항공우주학회지 Vol.45 No.1

한국형 기동헬기(KUH)의 전원계통은 항공기의 안정성을 높이기 위하여 이중 시스템으로 이루어져 있고, 각 전원 시스템은 생존성 향상을 위하여 항공기 좌/우측에 배치되어 있다. 전원 계통을 구성하는 주요 장비는 교류 발전기, 보조동력장치 발전기, 직류변환기, 교류/직류 전원분배제어 장치 등이다. 교류/직류 전원분배제어장치(AC/DC EMB)는 2개의 AC EMB와 2개의 DC EMB로 구성되어 있으며, 항공전자 장비 운용에 필요한 전원을 공급, 분배 및 제어하는 역할을 수행한다. KUH 초도양산 기간 중 AC EMB가 내부 단락(Short)으로 인한 결함이 발생하였고, 이에 대한 설계개선을 추진하였다. 본 논문에서는 AC EMB의 결함현상 분석, 고장탐구 과정, 발생원인, 설계변경을 통한 개선 결과 등을 기술하였다. The electrical power system of Korean Utility Helicopter(KUH) is designed as a dual control system to enhance the system safety of aircraft and each system is installed separately at left and right of the aircraft. The system is composed of 2 AC generators, 1 APU generator, 2 Transformer Rectifier Units(TRU), AC/DC Electrical Master Box(AC/DC EMB). The AC/DC EMB, consists of 2 AC EMB and 2 DC EMB, is essential equipment which supply and distribute electric power to the aviation electronics and electrical equipment of KUH. There were defects caused by internal short circuit in AC EMB during the first production phase of the KUH. This paper describes the analysis of the defects, troubleshooting process, root cause, and the solution by design change.

한국형 기동 헬기 엔진 (T700/701K) 개발

김재환(Jae Hwan Kim),안이기(Iee Ki Ahn),이대성(Dae Sung Lee),성옥석(Ok Suck Sung),성인경(In Kyung Sung) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회지 Vol.15 No.4

KUH 사례를 통한 헬기 비행전 수락시험 수행 방안

이상목(Sangmok Lee),황정선(Jungsun Hwang) 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회지 Vol.41 No.12

헬기의 개발 과정은 설계, 제작 및 시험평가로 구분될 수 있으며, 시험평가는 구성품 시험, Rig 시험, 체계 지상시험 및 비행시험의 순서로 단계적으로 수행된다. 지상시험이 종료되고 최초 비행에 앞서, 비행 안전성을 담보하기 위해 미군사규격은 50시간 비행전 수락시험을 요구하고 있다. 비행전 수락시험은 헬기를 지상결박하여 가혹한 하중을 부과하는 시험으로서, 이의 수행을 위해서는 헬기 시제기와 유사한 별도의 지상 시험 시제기가 필요하며, 많은 비용과 기간이 소요되는 시험이다. KUH의 경우 국내 개발 환경을 고려하여 미군사규격의 요구도를 변형 후 수행하였으며, 본 논문은 KUH 비행전 수락시험의 절차 및 결과를 통하여 헬기 개발 환경에 따른 적절한 비행전 수락시험 수행 방안을 제시하고자 한다. Process of helicopter development is divided in design, manufacture and test & evaluation phase. Test & evaluation is performed step by step in order of component test, rig test, system ground test and flight test. After completing ground test and before first flight, US military specification requires 50hrs-PFAT in order to assure flight safety. PFAT is the test which requires tie-down and severe load imposition and it needs special ground test vehicle which is similar to helicopter prototype as well as much cost and period. In case of KUH, we have performed tailored PFAT considering KUH development environment. In this paper, we propose a proper way to perform the PFAT in accordance with development environment by giving KHU PFAT procedure and result.

한국형 기동헬기 내부통화장치의 통화품질 향상에 관한 연구

김영목(Young Mok Kim),장중진(Joong Jin Chang),전병규(Byung Kyu Jun),김창영(Chang Young Kim),정진웅(Jin Woong Jeong) 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회지 Vol.41 No.12

한국형 기동헬기(KUH) 내부통화장치는 VHF-FM 무전기, U/VHF-AM 무전기와 함께 통신계통을 구성하는 장비로서, 조종사의 임무 수행에 핵심적인 장비이다. 내부통화장치는 조종사 및 승무원에게 내부통화 기능, 외부통화 기능, 모드 조정 및 볼륨 조절 기능, 음성경고 기능을 가지고 있다. 본 논문에서는 내부통화장치의 비행시험 지적사항을 발생원인 별로 분류하고, 각 지적사항에 대한 고장탐구 수행과정을 정리하였다. 또한, 고장탐구 내용을 바탕으로 도출한 설계개선 사항과 개선사항에 대한 비행시험 검증 결과를 함께 기술하였다. Intercom System(ICS) of Korean Utility Helicopter(KUH) is an essential equipment for pilot to perform flight mission and it consists of communication system of KUH with VHF-FM radio set and U/VHF-AM radio set. It provides pilots and crews with internal communication, external communication and audible alarm. It has function of controlling volume and selecting two communication modes, normal mode and backup mode. This paper summarizes pilot comments in flight test which are classified by cause of occurrence and the troubleshooting process about each comment. It also describes design improvements which was derived from troubleshooting and suggests verification results of flight test.

한국형 기동헬기 다기능시현기의 이상시현 개선에 관한 연구

김영목(Young Mok Kim),장중진(Joong Jin Chang),전병규(Byung Kyu Jun),김창영(Chang Young Kim),김태현(Tae Hyun Kim) 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회지 Vol.42 No.4

한국형 기동헬기(KUH) 다기능시현기(MFD)는 임무/시현계통을 구성하는 장비로서, 항공기 운용 중에 임무컴퓨터(MC)로부터 영상정보(항법, 비행, 생존, 전자지도 및 정비 관련 정보)를 입력받아 시현한다. 이러한 다기능시현기는 조종사가 임무를 수행하는데 있어 핵심적인 장비이며, 시현화면 제어 기능, 데이터 시현 기능, 자체진단 기능, 밝기조절 기능을 가지고 있다. 본 논문에서는 다기능시현기의 이상시현(MFD 4 Flickering) 현상이 발생한 원인을 분석하고, 이 현상에 대한 설계 개선사항을 정리하였다. 또한, 설계 개선사항에 대한 체계 안전성 분석 결과와 비행/지상시험 검증 결과를 함께 기술하였다. Multi Function Display(MFD) of Korean Utility Helicopter(KUH) is the component of mission management/display control system and displays image information(navigation, flight, survivability, digital map, maintenance) acquired from Mission Computer(MC) while the aircraft is operated. It is an essential equipment for pilots to perform flight mission and it has functions of display scene control, data display, built in test(BIT) and brightness control. In this paper, it is analyzed the cause of abnormal display(flickering) on MFD and summarized the design changes to solve the defect. It is also described system safety analysis and suggested verification results of flight/ground test.

한국형기동헬기 레이더고도계의 결함분석을 통한 신뢰성 향상에 관한 연구

전병규(Byung Kyu Jun),김영목(Young Mok Kim),장중진(Joong Jin Chang),김창영(Chang Young Kim),황길원(Gil Won Hwang) 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회지 Vol.42 No.5

본 논문에서는 한국형기동헬기에 탑재된 FMCW형 레이더고도계의 특성에 대해 소개하고 비행시험 및 지상기능점검 중 발생한 레이더고도계의 결함에 대해 기술하였다. 또한 효율적이고 적시적인 결함 분석과 설계개선안 도출을 위해 데이터/제어흐름 모델을 기반으로 결함요인을 분석하고 설계개선안에 대해 시스템 통합 실험과 비행시험으로 검증하였다. 레이더고도계 단품 및 항공기 체계에 대한 검증결과 결함 해소를 확인하였으며 이를 통해 항공기 안전성과 작전수행능력을 향상시켰다. In this paper, it is introduced characteristics of FMCW-type Radar Altimeter for KUH, and its defects occurred during ground/flight test in initial product phase. In addition, it is also described data/control flow model based fault analysis results of S/W and processes of verifying improvement design through flight test as well as aircraft system integration test called MEP SIL. As a result of design improvement and verification, it is validated that settling the defects and improving not only safety but also capability of the KUH.

한국형 기동헬기의 제동장치 개선에 관한 연구

최재형(Jae Hyung Choi),임현규(Hyun-Gyu Lim),윤종진(Jong Jin Yoon),강득수(Deuk Soo Kang) 한국항공우주학회 2017 한국항공우주학회지 Vol.45 No.4

한국형 기동헬기(KUH-1)에 적용된 휠 브레이크 조립체는 브레이크 계통 구성품으로 조종사의 임무 수행에 핵심적인 장비이다. 휠 브레이크 조립체는 항공기의 안전한 착륙성능을 만족시키기 위해 항공기 활주이동, 차동 제동 및 주기 제동 기능이 요구된다. 그러나 KUH-1 양산 운용 중에 타이어 스키드와 마모 현상이 발생하였으며, 해당 결함 발생 시 더이상 비행을 할 수 없기 때문에 항공기 가동률 저하에 큰 원인이 된다. 본 논문에서는 휠브레이크 조립체의 운용과정에서 발생한 결함사항의 발생 원인을 파악하고, 고장탐구 수행과정을 정리하였다. 또한, 고장탐구 내용을 바탕으로 도출한 설계개선 사항과 개선사항에 대한 비행시험 검증 결과를 함께 기술하였다. The KUH-1’s Wheel Brake Assembly which is Brake System is an essential component to perform flight mission for pilot. It has function of taxing, differential braking and parking to sustain landing capability. However, the skid and abrasion of tire were occurred in mass-produce operation. Also, if it is occurred on the ground, the flight can not be performed. In this case, the defect is a major cause of the decrease in the operation rate of aircraft. In this paper, the cause of the defect in flight was identified and the failure process was organized. Also, it describes design improvements which was derived from troubleshooting and suggests verification results of flight test.

KUH(수리온) 알래스카 저온 비행시험

김직수,장준혁,최병삼,안인철,장재상,윤영준 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2013 No.4

본 시험은 한국형 기동헬기(Korea Utility Helicopter, 이하 수리온) 체계개발 사업의 개발시험평가 결과로 추가 조치사항으로 판정되어, 수리온의 저온 운용영역을 -32℃까지 확장하기 위해 수행되었다. 수리온은 체계개발 기간 중 구성품 시험, 전기체 지상시험(챔버 저온시험)을 통해 -32℃까지 저온 특성을 확인하였으며, 실 환경 비행시험은 강원도 및 경기도 일대에서 조우 가능한 온도 영역까지 수행하여 저온 운용영역을 -23℃로 제한되었다. -32℃까지 운용능력을 확장하기 위해서 극지방인 알래스카로 수리온을 전개하여 관련 비행시험을 수행하였다. 본 논문에서는 상기의 목적으로 알래스카 페어뱅크스에서 수행된 수리온 저온시험의 경과, 시험 내용 및 결과에 대해서 기술하고자 한다. The cold weather test of Korea Utility Helicopter (Surion) was performed to expand the temperature envelope down to -32℃. Even though the capability of Surion in low temperature had been qualified through the chamber test in component and helicopter level during Full Scale Development(FSD) period, cold weather flight test in natural environment was performed in limited condition due to the weather of Korea. Surion was deployed to Alaska of USA to encounter the cold weather which meet the temperature requirement and flight test was successfully performed. This document provides the test objective, test history, test result, test condition, etc.