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[ 전투기종별 APU 구성 ]



각 전투기 기종별 엔진시동 방식에 대한 표이다. 용어를 잠깐 설명하면


JFS - Jet Fuel Starter

AMAD - Aircraft Mounted Accessory Drive

PTO - Power Take Off

APU - Auxiliary Power Unit

ATS - Air Turbine Starter



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[ AMAD ]



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[ F-15 JFS + AMAD. 쌍발엔진이라 AMAD가 양쪽에 있는 걸 볼 수 있다 ]



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[ JFS는 소형 제트엔진의 일종이다 ]



JFS는 AMAD에 기계적으로 직결되어 터보팬엔진의 샤프트를 돌려 시동을 건다. APU와 달리 기계적인 회전력만 발생하기 때문에 작동 중에는 Bleed Air를 필요로 하는 환경제어계통이나 기타 전자장비의 사용이 제한된다. 국내에서 운영중인 KF-16, F-15K는 이 방식을 사용하고 있다.


APU는 JFS보다 한 단계 발전된 방식인데,


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[ FA-50의 이차동력계통 ]



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[ T-50 APU ]



APU는 일종의 가스터빈엔진으로 고압 공기를 생성하는 역할을 한다. APU에는 소형 시동/발전기(BSG)가 붙어 있어 APU시동 및 저출력 발전기(APU작동중)의 역할을 한다.


시동모터에 의해 APU가 작동하고 다시 APU가 생성한 고압 공기는 AMAD에 연결된 ATS(Air Turbine Starter)를 작동시킨다



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[ ATS는 공기흐름을 회전력으로 바꾸는 역할을 한다 ]



ATS에 연결된 AMAD는 다시 PTO를 통해 터보팬의 샤프트를 회전시킴으로써 시동을 건다.


APU는 JFS와 달리 공기를 생성하기 때문에 엔진작동없이 Cockpit의 환경제어계통과 전자장비 냉각을 지원할 수 있고, 전력생산을 통해 기체의 최소 작동을 보장한다.


KAI가 설계한 FA-50과 KF-21이 이 방식을 사용하고 있다. 해외 기체로는 F-18, Typhoon, F-22가 APU를 사용하고 있다.



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[ KF-21 APU. 한화에서 독자개발하였다 ]



F-35는 PTMS(Power Thermal Management System)와 ESG(Engine Starter/Generator)를 조합한 새로운 방식인 IPP(Integrated Power Package)를 사용하고 있는데, 간략하게는 고출력의 모터가 터보팬엔진을 직접 시동건다고 이해하면 된다. F-35 PTMS에 대해서는 예전에 올린 글을 참조바람.


https://gall.dcinside.com/war/3298967


방식의 차이는 있으나(JFS, APU, IPP) 모두 항공기가 자체적으로 시동을 걸 수 있는 시스템에 해당한다. 그 이전 세대인 3세대 전투기들은 자체적으로 시동을 걸 수 없고 지상에서 외부로부터 걸어야 한다.



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[ F-5. 기체 후방에 공압호스를 연결하여 내부 ATS로 시동을 건다 ]



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[ F-4 팬텀. 역시 공압호스가 연결되어 있다 ]



4세대 기체들(F-15, 16, 18, 22, FA-50 등)은 자체 시동기능이 있기 때문에 외부 시동을 지원하지 않는 것이 일반적이나 유일하게 양쪽 다 지원하는 기종이 있었으니 바로 함재기인 F/A-18.


함재기는 항공모함이라는 운영공간의 특수성으로 인해 APU가 작동하지 않는 상황에서도 엔진에 시동을 걸어야 하는 상황이 발생한다. APU 고장 상태에서 함상이동이 필요할 때, 부족한 기체수량으로 APU고장임에도 긴급출격이 필요할 때 등


격납고내에서 APU시동 없이 기체의 유지,보수를 위해 각종 계통들을 작동시켜야 할 때도 외부 공압공급 장치는 매우 유용할 것이다.


그럼 KF-21은?



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[ KF-21의 Bleed Air 계통도 ]



그림을 보면 KF-21에서 공기(Bleed Air)를 공급하는 소스는 세 군데인데, 터보팬 엔진, APU, 그리고 외부 공급장치(External Air)이다.



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[ 노란색 공압호스가 기체하부에 연결되어 있는 걸 볼 수 있다 ]



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[ 앞쪽 랜딩기어 부근에 호스가 꼽혀 있다. 왼쪽 검은 색 케이블은 전원 및 데이터용 ]



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혹시 저거 공압호스가 아니라 연료호스 아니냐고 생각할 수 있는데, 연료호스는 이렇게 생겼다


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[ F-35 연료주유 ]



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[ F/A-18 연료주유 ]



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[ KF-21의 연료주유구 위치 ]



안타깝게도 KF-21의 연료주유 장면을 찾을 수가 없는데, 저 위치에 있다.



결론 : 

KF-21의 공압시동은 내, 외부 모두 지원한다.


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예전에 올렸다가 실베가는 바람에 내린 글인데, 이력관리 차원에서 다시 올림.
당시에 'KF-21이 함재기를 감안해서 설계했다'는 제목으로 올려서 어그로가 끌려 실베까지 간 듯 해서 제목 바꿈