항공기 엔진 오일 SYSTEM

항공기 엔진 오일 SYSTEM

 

안녕하세요. Henney입니다. 오늘은 항공기 엔진 오일 시스템에 관련해서 한번 알아보려고 합니다. 항공기 엔진은 나날이 시대의 흐름에 맞게 점점 발전해 나가는 추세입니다. 그에 따라서 연료 시스템과 오일 시스템도 분명히 이전에 나왔던 것들과 비교했을 때 점점 발전해 나갈 것입니다. 제가 지금 설명드리고자 하는 오일 시스템은 다른 엔진과 비교했을 때 다른 점이 있을 수 있지만 기본적인 오일 시스템은 이런 식으로 흘러간다는 점을 인지 하시고 부족한 설명이라 가볍게 참고용으로 한번 봐주시면 감사하겠습니다.

1. 엔진 오일 시스템의 분리.

엔진 오일 시스템은 오일을 공급하는 Pressure와 오일이 각 오일 시스템 구성의 컴포넌트들을 전부 거쳐서 돌아오게 되는 Scavenge 시스템과 Breather 시스템이라고 하는 오일 내부에 공기를 제거하는 3개의 시스템으로 구성이 되어 있습니다. 먼저 Pressure 시스템부터 한번 알아보겠습니다. 이 시스템은 온도는 조절되지만 압력은 조절이 되지 않는 오일을 공급합니다. 이 공급된 오일들은 각각의 컴포넌트들 예를 들면 엔진의 메인 베어링들, 기어들, 그리고 Accessory Drivers들에 대한 윤활과 냉각 그리고 Clean을 위해 사용이 됩니다. 엔진에 공급이 되는 연료와 열을 교환해서 연료의 icing을 방지하기도 합니다. 다음으로 Scavenge 시스템입니다. 이 시스템은 뜨거운 윤활이 된 오일들을 다시 오일 탱크로 보내주는 역할을 합니다. 세 번째로 Breather 시스템입니다. 이 시스템은 항공기 엔진의 각각의 베어링 Compartments 들로부터 Air를 제거하고 오일 로부터 Breather air를 분리시키고 마지막으로 Air를 오일 시스템 밖으로 배출을 시켜 주는 역할을 합니다. 그리고 엔진 오일 시스템은 Hot Tank system으로서 IDG의 OIL 시스템과는 별개로 운영이 됩니다. 그리고 엔진 오일과 IDG oil 은 Fuel/oil Cooler를 거치면서 오일과 연료의 열을 교환 하지만 섞이지는 않습니다.

(여기에서 IDG에 대해서 궁금해하실 분들 이 있을 거 같아 설명드립니다. IDG는 항공기 엔진에서 없어서는 안 되는 Component 로서 integrated Drive Generator라고 해서 일종의 발전기라고 생각하시면 됩니다. 물리적인 힘을 전기적인 에너지로 바꿔주는 부품입니다. 이것 또한 항공기 엔진과 같이 오일이 들어갑니다. 오일은 항공기 엔진 오일과 같은 오일을 사용하면 됩니다.)

2. 항공기 엔진 오일의 운영.

먼저 엔진오일 탱크에서 항공기 엔진에 장착되어 있는 엔진오일 LIne을 통해서 "Main Gearbox"로 이동합니다.

이어서 오일은 기어 박스 내부에 있는 통로를 통해서 "Lubrication & Scavenge Oil Pump"로 이동합니다.

펌프를 지난 오일은  "Oil Filter housing"에 위치 해 있는 "Relief v/v"로 가게 됩니다. 이 V/V는 540 psi의 힘을 받으면 열리게 됩니다. Relief V/V를 지난 오일은 오일 필터를 거치게 되고 이 오일 필터는 두 개의 Element를 가지고 있고 

Bypass V/V 또한 필터 커버에 위치해 있습니다. (Relief V/V의 역할은 어느 일정 압력 이상으로 과도한 압력이 흐르게 되면 압력을 조절하는 역할로서 540 psi 이상의 압력이 흐르게 될 경우 자동으로 열리게 되어 과도한 압력의 오일을 기어박스로 다시 보내주는 역할을 합니다.) 이어서 필터를 거친 오일은 "Servo Fuel Heater"를 거쳐서 " Air/oil heat exchanger"로 가게 됩니다. (추가 적인 설명을 또 드리자면 여기서 왜 오일 시스템인데 연료 시스템과 관련된 Servo Fuel Heater를 통과하는지 의문이 드실 수 있습니다. Servo Fuel Heater는 엔진에서 높은 압력의 연료 힘을 이용해서 항공기 엔진의 Hydraulic Acuators들을 움직 이게 하는 부품입니다. 여기에서 사용이 되는 항공기 연료가 일정 온도 이하로 낮아지게 되면 연료의 힘이 줄어들게 됩니다. 그럼 Actuator들을 움직이게 하지 못하게 될 것입니다. 이것을 방지하기 위해서 뜨거운 오일을 통해서 연료의 온도를 일정 온도 이상으로 높여 주기 위해 Servo Fuel Heater를 지나치는 것입니다.)

"Air/oil Heat Exchanger"의 경우는 차가운 에어를 통해서 오일의 온도를 낮춰주게 되는 역할을 하는 부품입니다.

이어지는 오일의 흐름은 Fuel/oil cooler bypass v/v를 통해서 Fuel/Oil Cooler로 가게 됩니다. 그리고 차가워진 오일들은 Last chance filter를 거쳐서 각각의 Bearing Compartment들로 가게 됩니다. 

( Last chance filter라고 해서 최종적으로 혹시 모를 불순물들이 있을 수 있기 때문에 이것들을 걸러내고 깨끗한 오일을 Bearing Compartment에 공급하기 위한 절차라고 보시면 될 것  같습니다.)

이렇게 엔진 내부의 순회공연을 마친 Scavenged Oil 들은 "Lubrication& Scavenge oil pump"로 다시 돌아가게 됩니다. 그런데 돌아가는 중간에 이제 MCD라고 하는 일명 Magnetic Chip Detector를 거치게 됩니다. 

( 이 MCD라고 하는 것은 말 그대로 Magnetic 즉, 자성이 있는 불순물들을 걸러 내주는 것입니다. 혹시라도 내부에서 베어링 쪽이나 어떤 다른 컴포넌트들이 내부 결함이 생겨 문제가 생겼을 경우 자성이 있는 것들이 MCD에서 보인다면 즉시 오일 시스템을 점검해서 고장 탐구를 해야 합니다.) 이어서 이 Scavenged 된 오일들은 오일 탱크에 있는 Deaerator로 오일에 있는 air를 분리하기 위해 보내 지게 됩니다. 그리고 각각의 Bearing Compartment에 있던 Breather Air는 기어박스에 있는 De-oiler로 다시 되돌아 갑니다. 마지막으로 De-oiler로부터 추출이 된 Air는 외부로 배출이 됩니다. 

3. 정리.

엔진 오일 탱크 - Main Gear box - Lubri 'Oil pump - Relief v/v - oil filter - servo fuel heater - air/oil heat exchanger 

- fuel oil Cooler - Last chance filter - 각각의 Bearing compartment - MCD- Sca' Oil Pump - Deaerator - Deoiler(G/B)

이렇게 순서가 정리가 되었습니다. 오늘은 여기까지 하도록 하겠습니다. 감사합니다.