한국형 기동헬기 APU 시동모터 결함원인 분석 및 신뢰성 개선

국문 초록 (Abstract)

한국형 기동헬기(이하 수리온) 사업은 군이 운용중인 노후헬기를 국산헬기로 대체하기 위하여 연구개발한 사업으로 소요군의 전투력 향상과 운용, 유지 경제성을 고려한 사업이다. 수리온 보조동력장치는 주 발전기의 고장 시 장착 된 교류발전기로 체계에 비상 전원을 공급하는 장치이며 시동모터는 배터리의 전기적 에너지를 기계적 회전에너지로 변환 하여 보조동력장치 엔진을 회전시키는 장치이다. 수리온의 전력화 및 운용이 지속됨에 따라 시동모터의 결함이 발견되었고 이를 해소하기 위한 개선 활동을 진행하였다. 고장모드 분석에서는 결함발생에 대한 현상을 확인하고 결함원인을 5가지로 분류하였다. 5가지 인자에 대한 분석결과 결함의 주요 원인은 기계적 마모이며 이는 스프링 압력과 관련이 있다는 사실을 확인 하였다. 이론적으로 결정 된 압력조절을 통해 250회의 시험검증을 수행하였고 4개의 샘플링 마모량으로 회귀분석을 수행한 결과 모두 0.05이하의 유의수준을 보였기에 대립가설을 채택 하였다. 결론적으로 브러쉬 이상마모와 마모로 인한 파손은 압력조절을 통해 해결할 수 있었으며 시험을 통해 마모량 예측 및 결과 타당성을 확인 할 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Korea Utility Helicopter(KUH) is a project to replace the aging helicopter presently being operated by the military with a domestic helicopter. The auxiliary power unit is a device that supplies emergency power to the system by an alternator installed when the main generator fails and the start motor converts the electrical energy of the battery into mechanical rotational energy to rotate the auxiliary power unit engine. With continuing power and operation, defects of the starting motor were found and improvements were carried out to solve it. In the failure mode analysis, the causes of possible defects were classified into 5 categories. Analysis of the 5 factors revealed that the main cause of defects is mechanical wear, which was found to be related to spring pressure. 250 tests were conducted through the theoretically determined pressure and regression analysis was performed with 4 sampling.The results showed that pressure was related to wear rate. In conclusion, early wear and breakage due to wear can be controlled through spring force and test showed the prediction of wear and the validity of the result were confirmed.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 고장 모드 분석
• 3. 개선방안 검토 및 검증
• 4. 결론
• References

참고문헌 (Reference)

1 N.K. Myshkin, "Tribological problems in electrical contacts" Elsevier BV 24 (24): 45-49, 1991

2 R.A. Marshall, "The mechanism of current transfer in high current sliding contacts" Elsevier BV 37 (37): 233-240, 1976

3 Korea Defence Standard, "HELICOPTER, UTILITY"

4 T. A. Dow, "Experimental Verification of Thermoelastic Instabilities in Sliding Contact" ASME International 99 (99): 359-, 1977

5 Holm R., "Electrical contacts" Springer Verlag 1967

6 Shobert E., "Carbon Brushes" New york chemical publishing Co 1965