항공기관기술사 제113회 기출문제

엔진의 신뢰성(reliability)과 내구성(durability)에 대하여 설명하시오.

특정 재질이나 튜브의 균열부위의 피로파괴(fatigue fracture) 단면에 나타나는 Beach Marks에 대하여 설명하시오.

항공기용 왕복엔진 시동장치 중 2중점화 마그네토를 사용했을 때 얻을 수 있는 장점을 4가지만 설명하시오.

왕복엔진의 경우 이론적인 열효율 사이클에 비해 실제로는 여러 가지 손실로 인하여 열효율(thermal efficiency)이 떨어진다. 실제 왕복엔진에서 발생하는 손실의 종류와 각각의 손실에 대하여 설명하시오.

가스터빈엔진의 경우 최근 대형항공기에 사용되는 TCCS(Turbine Case Cooling System)의 설치 목적과 TCCS 구동기(TCCS actuator)의 작동압력은 무엇인지 설명하시오.

가스터빈엔진 연소실 드레인밸브(drain valve)의 오작동으로 발생할 수 있는 엔진 결함은 어떤 것이 있는지 설명하시오.

가스터빈엔진 연료계통의 부스터펌프(booster pump)의 설치 목적에 대하여 설명하시오.

가스터빈엔진에서 바이패스비(bypass ratio)에 대하여 설명하고, 엔진 단면도 그림으로 나타내시오.

항공기용 정속프로펠러 조속기(governor)를 구성하는 3가지 중요 구성품을 나열하고, 그 구성품 각각의 기능에 대하여 설명하시오.

프로펠러에서 오토페더링(auto-feathering) 계통이 작동하는 시기와 목적, 작동원리에 대하여 설명하시오.

항공기용 가스터빈 연소기 부품 중 라이너(liner)는 그 내부에 열차폐코팅(TBC; Thermal Barrier Coating)을 실시한다. 열차폐코팅에 사용하는 코팅물질이 갖추어야 할 가장 중요한 특성을 1가지만 설명하시오.

축류터빈에서 노즐(고정익) 열(row)과 버켓(회전익) 열 사이에서 일어나는 작동유체 (연소가스)의 유동형태는 속도삼각형(velocity triangle)을 통해 살펴볼 수 있다. 이 속도삼각형을 구성하는 3가지 속도를 쓰시오.

화학로켓 중 고체연료에 액체 산화제를 분사하여 추력제어가 가능한 로켓은 무엇인지 쓰시오. 2 – 2 청렴은 건전한 국가 재정의 첫걸음

가스터빈기관의 추력에 영향을 미치는 요소에 대하여 상관관계를 아래의 그래프를 이용하여 그리고, 각각의 내용을 설명하시오.

가스터빈엔진 연소기의 기술개발에 필요한 요소에 대하여 설명하시오.

국제민간항공기구(ICAO)는 전세계 체약국과 서비스제공자(service provider)를 위해 항공안전관리체계(SMS)를 운영할 것을 골자로 하는 ICAO Annex 19를 공포하였다. SMS의 4가지 구성요소와 업무내용에 대하여 설명하시오.

항공기용 왕복엔진에서 발생하는 진동 원인은 다음 3가지로 정리할 수 있다. 이들 각각의 원인에 대한 진동 해결 대책에 대하여 설명하시오. 1) 피스톤 상사점 및 하사점에서의 급격한 가감속 2) 간헐적 폭발에 의한 토크(출력)의 변화 3) 정적 불균형

군용 항공기의 터보제트엔진에 장착된 후기연소기(afterburner)에 대한 다음 물음에 답하시오. 1) 추력이 증가하는 이유를선도를 이용하여 일(동력)의 크기 관점에서 설명하시오.  2) 가스터빈 효율이 낮아지는 이유를  선도를 이용하여 설명하시오. (단, 터빈입구온도와 후기연소기에서의 최고온도는 서로 같다고 가정한다.)

터보샤프트엔진 배기구(exhaust duct)에서 관찰되는 오일에 의한 “Smoking” 현상에 대하여 설명하고, 발생원인과 방지대책을 설명하시오. 2 – 2 청렴은 건전한 국가 재정의 첫걸음

가스터빈엔진의 배기가스온도로 확인할 수 있는 대표적인 시동결함의 유형을 3가지로 구분하고, 각각에 대하여 설명하시오.

프로펠러 진동(vibration)의 종류와 각각의 원인 및 교정하는 방법에 대하여 설명하시오.

항공기용 왕복엔진 배기밸브에 대한 다음 물음에 답하시오. 1) 밸브헤드에 적합한 형상을 쓰고, 그 이유를 설명하시오. 2) 배기밸브는 헤드 및 밸브스템(valve stem)을 중공으로 처리하고 그 내부에 금속나트륨(metallic sodium)을 채워 넣기도 한다. 그 이유에 대하여 설명하시오. 3) 고성능 배기밸브의 밸브페이스(valve face)는 내구성을 향상시키기 위해 스텔라이트(stellite)를 용접하여 부착해 준다. 이렇게 해주면 방지되는 구체적인 현상 2가지를 설명하시오.

가스터빈엔진에 장착되어 있는 EEC(또는 FADEC)의 기능과 작동과정에 대하여 설명하시오.

조합압축기(combination compressor)에 대하여 설명하고, 장점을 4가지만 설명하시오.

아래 표에 터보제트엔진의 압축기를 빠져나온 압축공기 사용량을 비교하였다. 이 경우 이들 터보제트엔진에 대해 추력, TIT(Turbine Inlet Temperature), 터빈 1단 블레이드 소재 특성, 터보제트엔진 열효율에 대한 각각의 특성을 비교하고, 그 이유를 설명하시오. (단, 엔진A와 엔진B에 장착된 압축기는 동일하다고 가정한다.) 압축공기 사용비율(%) 압축공기 사용용도 엔진A 엔진B 1차 공기(primary air) 40 47 연소기 라이너 및 연소가스 냉각 40 30 터빈냉각 20 23 2 – 2 청렴은 건전한 국가 재정의 첫걸음

수평대향형 왕복엔진을 장착한 소형 항공기에 적용하는 엔진 냉각계통에 관련된 주요 부품 5가지에 대한 명칭과 기능을 설명하시오.

항공기용 왕복엔진 마그네토 점화장치 구성요소 중 1차회로(primary electrical circuit) 구성요소와 각각의 기능에 대하여 설명하시오.

가스터빈엔진의 연료계통에 대한 설명 중 항공기 연료탱크에서 엔진의 연료분사 노즐까지의 계통 흐름도를 도시하고, 주요 구성품의 기능을 설명하시오.

가스터빈엔진 주 베어링 하우징(main bearing housing) 오일섬프(oil sump) 내의 베어링 오일 시일(oil seal)의 종류 및 각각의 밀폐방법에 대하여 설명하시오.

아음속에서 작동하도록 설계한 프로펠러 블레이드의 회전반경이 0.9 m이다. 이 항공기에 적용하고 있는 왕복엔진의 최대 회전수는 3600 rpm이다. 그리고 항공기 이륙 시에 최고비행속도는 360 km/h이다. 이 왕복엔진에 프로펠러를 위한 감속기어의 필요성에 대하여 설명하시오. (단, 표준대기 조건에서 공기의 기체상수 R=287 J/kg-K이고, 결정단계에서 이 항공기는 항상 표준대기조건에서 비행한다고 가정한다.)

아래 그림은 어떤 터보팬엔진의 압력비 변화에 따른 열효율과 비출력 관계를 나타낸 성능곡선이다. 다음 물음에 답하시오. (단, 터빈입구온도는 982°C로 일정하다고 가정한다.) 1) 이 터보팬엔진을 전투기에 적용하는 경우 적합한 압력비를 쓰고, 그 이유를 설명 하시오. 2) 이 터보팬엔진을 장거리 비행용 대형 민간 항공기에 적용하는 경우 적합한 압력비를 쓰고, 그 이유를 설명하시오. 2 – 2 청렴은 건전한 국가 재정의 첫걸음