기본적으로 35에 적용된 비행제어 시스템은 PBW라고 불리는 놈임.
기존의 기체들이 가진 디지털 FBW의 경우에는 조종사의 구동면 조작체계로 생성된 신호를 엑츄에이터로 전달하는 방식이었음. 하지만 이 엑츄에이터는 조종사의 구동면 조작에 관한 신호를 받은 완전 유압계통에 의해 움직였으므로 전술기들은 각 구동면에 유압체계를 완비해야만 했음.
35에 달린 PBW는 유압 시스템을 전기 시스템으로 바꾼놈이고, 여기서 엑츄에이터는 전기신호에 따라 작동함. 하지만 이 경우 35의 전기/전자 계통에 에러가 터지거나 피격으로 인해 전기계통 손상을 받을 경우엔 기체를 제어하는게 불가능해지기 때문에 F-35의 엑츄에이터에는 독자적인 유압 시스템을 내장하여 결론적으로 전기와 유압 모두에게 작동할 수 있도록 설계됨. 이것이 바로 Eletrohydraulic Actuator(EHA)임. 35의 대부분의 구동면은 이를 통해서 작동함.
구조적으로는 서보 모터, 유압 펌프, 축압기, 서보 액츄에이터가 한개의 유닛으로 구성됨. 참고로 에어버스 A380도 EHA가 통합되어 있음.
제조사 브로셔와 JSF 사업자료에 따르면 이러한 EHA 체계는 다음과 같은 장점을 가짐.
-구동시스템의 경량화. 각 구동면으로 분배되는 무거운 유압 시스템이 더 이상 필요가 없음.
-전력소비의 감소. 필요에 따라 전력소모량이 결정되므로 보다 효율적으로 전력을 사용할수 있음.
-향상된 운용유지성. 이 체계는 반영구적으로 밀봉되어 있으므로 기존 유압체계와 달리 유압계 청소를 할 필요가 없고, 유압계 누출도 되지 않으므로 추가적인 정비소요가 획기적으로 줄어듬.
짤 출처 : Parker Aerospace 홍보브로셔, JSF 사업부 공식자료
- dc official App
우리 커여운 크픅스에도 이런물건이 달릴까요 선생님...?
크픅스는 유압 시스템임 - dc App
각각의 액추에이터가 accumulator를 내장한다는겁니까?
그것보단 윗 짤에 나와있듯이 EHA 유닛에 둘다 세트로 포함된다고 보는게 적절할듯 - dc App
모터방식 구동과, eha내장 유압계가 동시에 가동면을 가동시킨다는 이야기군요. 확고한 안전성을 잡으려 한건 알겠는데, 비용 및 무게상승이 그 댓가가 되겠군요.
아니 잠만 본문은 또 경량화.. 뭐하는 기술입니까 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
말 그대로 기존의 무거운 유압분배체계가 사라져서 이만큼 경량화가 되었다라는게 제작사 주장인데, 얼만큼 경량화를 이루었는지 정확한 언급이 없음. - dc App
(간단함)
정보추. 민간항공기에서도 이 기술 보이던데
간단히 말하믄 유압연결 없는 모터 유압 다 쓰는 전기식 모듈을 맹글은 겨여요?
간단하게 중앙 유압분배 시스템이 없는 전기-유압체계라도 봐도 좋음. - dc App
유압때문에 디자이너들이 더이상 피똥 싸지 않을 날이 온건가
그것보단 유압터지고 박박 닦아낼 정비쪽이 살판났다고 봐야.. 저건 본문에도 나왔듯이 밀봉된 유닛이라 유압이 갑자기 부왘 터지고 그런게 거의 없음. - dc App
F-35 조종하면 F-15같은 기체처럼 조종사 움직임에 즉각 반응하는 것과 뭔가 다른 느낌으로 움직이고 적응하면 좋다고 한다는 것과 관계있나보네.
ㅇㅇ 맞음. 기존의 전술기보다 더 정밀한 구동면 제어가 가능함. - dc App
EHA와 별개로 Flight Control System과 Control Augmention System의 차이로 인한 조종감 변화로 보입니다. 15의 조종면 반응은 굳이 말하자면 정제되지 않은 축에 가까운데, 35는 FCS에서 재해석 후 내보내는 수준이니까요.
ㅇㅇ 보잉 T-X가 공략 포인트로 내세운 지점도 단순히 해군 타입 V자형 쌍수직미익 덕분이기도 하지만 그걸로만 F-35 느낌을 낸다는게 아니라 F-16과 조종감각이 거의 같은 T-50A보다 F-35의 그런 부분을 유사하게 구현하겠다고 한 걸로 이해했음.
전기전자 계통 에러 터지면 유압으로 움직이는 건가요? - 서명 수집가
믿고 쓰는 파커
신기함추
실질적인 경량화는 둘째 치고 제작사 주장대로라면 정비면에 있어선 확실히 좋을듯 하네요
모터가 유압펌프를 돌려서 조종면을 움직이는거여
관련 기술을 다뤄본 엔지니어로서... 저렇게 하는 방식 자체는 Advance technology는 아님. 이미 산업계에서 널리 사용하고 있고... 장단점이 있음
보통은 유압시스템을 모터시스템으로 완전 대체함. 전통적인 유압시스템의 경우, 각각의 말단에 유압제어기가 설치되어 기구제어를 하고 이를 위한 전체 유압을 어느 한곳에서 공급하게 되는 데, 이렇게 되면 전체 유압계가 하나로 묶이게 되어 한 쪽에 문제가 생기면 다른 쪽에 영향을 주거나, 문제가 없다 하더라도 한 쪽의 유압제어가 다른 쪽에 영향을 주는 인자등을 고려해서 설계해야 함.
또한, 오일을 사용하기 때문에 이로 인해 발생하는 문제를 잘 해결(혹은 통제)해야 하는 어려움이 있음. 온도에 따른 성능변화, Latency 등등. 그럼에도 불구하고 현재까지 유압시스템이 널리 쓰이는 이유는 효율이 좋기 때문임. Input power 대비 제어 대상이 되는 power가 매우 큼.
현재는 소형 유압시스템의 경우는 대부분 모터로 바뀌는 추세인데, 일단 오일에 대한 고민을 안 해도 되고, 각 제어기를 독립적으로 통제할 수가 있음. Redundancy 측면에서 매우 유리함. 다만, 모터라고 무조건 좋은 건 아니고 단점도 많음. 일단 모터 자체가 회전체이기 때문에 관성력이 항상 고려되어야 하고, 이로 인해 발생하는 Back lash현상을 처리해야 하며, 발열문제를 해결해야 함. 그리고, 기존에 유압계가 감당하던 힘을 모터로 제어하려면 일반적으로 모터구동계(기어류를 포함한)의 크기가 유압계보다 큰 경우가 많고, 이때 기존 유압계가 차지하던 공간이 제한된 경우 패키징 문제가 발생할 수도 있음.
또한, 유압계는 무전력으로 구축이 가능한 반면, 모터는 전력이 끊기면 무용지물임. 이로 인해 Safety 측면에서 매우 취약함. 즉, 전원이 끊겨도 최소구동을 보장해야 하는 시스템이라면 모터 적용이 어려움.
위에 F-35에서 사용했다는 EHA는 글쓴이 말대로 전기계통에 손상을 받아도 작동되는 것으로 보이진 않음. 기본적으로는 유압계가 구동을 담당하고, 모터는 유압계에 유압을 공급하는 펌프만 돌리는 역할을 하는 것으로 보임. 이렇게 구축하면, 각가의 유압계를 독립적으로 제어할 수가 있어 Redundancy 측면에선 강점이 있음. 그리고 Main pump가 없어지고, 이에 따른 Oil flow circuit 이 삭제되기 때문에 Oil circuit에 관련된 문제가 없어짐. (Oil leak, latency, cost, complexity 등등).
전체 유압구동계에 유압을 공급하는 Main pump의 경우, 가장 높은 압을 필요로하는 구동계를 감안하여 설계하기 때문에 상대적으로 낮은 압만을 필요로 하는 구동계에겐 비효율이 발생함. 전기와 마찬가지로 높은 유압을 제어하는 게 더 어려움. 구동기구도 커지고, 불필요한 설계가 발생할 수 밖에 없음. F-35의 EHA는 모터를 사용함으로써 필연적으로 따라오는 전력계통 취약성에도 불구하고, Advanced control(반응성, 독립제어를 통한 좀 더 복잡한 기체구동 등)을 구현하기 위해 적용한 것으로 보임.
첨언하여 위에 전기 나가면 모터가 무용지물이 된다고 해서 유압계통보다 Safety 측면에서 굉장히 불리한 것처럼 썼긴 했는데, 사실 Safety 쪽에 모터가 이미 무진장 쓰이고 있음. 생각보다 전기 잘 안 나가고, 이에 대한 대응설계가 매우 잘 되어 있음. 충격으로 배선이 끊길 확률보다, Oil pipe가 작살날 확률이 더 높지. 그리고 유압시스템은 Pump가 하나나 둘인 경우가 많은 반면, 전기계통은 Redundant battery를 쉽게 여러곳으로 늘릴 수가 있어서 전체 시스템이 다운 되는 확률로 봤을 때도 모터쪽이 더 낮음.
갑자기 관련분야라 삘받아서 주저리 썼네 ㅡㅡ
대단하네 역시 현직자 지식은 어마어마하다
글추 댓글추
윾싼다에서 유압터져서 조종 잘 안되지만 계속 되기는 하던데 왜 그런거임? - dc App
윾싼다라서
다만 A-10같은 몇몇은 유압이 고장나도 조종할 수 있도기 해주는 장비를 달아두기도 함