터보샤프트 엔진의 온라인 상태감시 프로그램 개발에 관한 연구

A Study on Development of On-line Condition Monitoring Program of a Turboshaft Engine

  • 공창덕 (조선대학교 항공우주공학과) ;
  • 고성희 (조선대학교 항공우주공학과 대학원) ;
  • 기자영 ((주)이지가스터빈) ;
  • 구영주 (조선대학교 항공우주공학과 대학원) ;
  • 전용민 (한국항공우주연구원 엔진팀(KHP))
  • 발행 : 2008.12.30

초록

헬리콥터는 다른 항공기에 비해 저고도에서 운용되며 이 착륙도 활주로 이외의 산간지역, 일반 임야 등 악조건 에서도 이루어진다. 저고도 운행은 엔진이 눈, 호우 등의 잦은 대기환경 변화에서 운용되어야 함을 의미한다. 또한 비활주로에서의 이착륙으로 인해 모래, 먼지와 같은 유해물질이 엔진 내부로 흡입될 가능성이 높아진다. 이러한 운용 환경은 가스가 지나가는 엔진 구성품의 손상을 증가시킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 SIMULINK를 이용하여 온라인 상태감시 프로그램을 개발하였으며 입력 모듈에서 실제 엔진 계측신호를 모사하였다. 개발된 온라인 상태감시 모니터링 프로그램의 실제 헬리콥터 엔진에 적용 가능여부를 확인하기 위하여 터보샤프트 엔진에 적용하였다.

The helicopter flies at low level flight mode in its own operational range comparing to other aircraft categories. The low level flight means that the engine operates at variable atmospheric condition such as hot and cold temperature, snow, heavy rain, etc. Furthermore it may increase the entering possibility of engine foreign object damage particles like sand, dust, etc., i.e. this operating condition gives rise to damages of engine gas path components. An on-line condition monitoring program was developed by using SIMULINK, where measurement signals were simulated as an input module. The reliability and capability of the developed on-line condition monitoring were confirmed through application to a real helicopter engine health monitoring.

키워드

참고문헌

  1. Urban, L.A., "Gas Path Analysis Applied to Turbine Engine Condition Monitoring", Journal of Aircraft, Vol. 10, No. 7, pp. 400-406, 1973b https://doi.org/10.2514/3.60240
  2. Diakunchak, I. S., "Performance Deterioration in Industrial Gas Turbines", Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 114, pp. 161-167, 1992 https://doi.org/10.1115/1.2906565
  3. "Aviation Unit and Intermediate Maintenance Manual - Engine, Aircraft, Turboshaft: Models T700-G3-700, T700-GE-701, T700-GE-701C", Army TM 1-2840-248-23, Air Force T.O. 2J-T700-6, 1999
  4. Changduk Kong, Jayoung Ki, Kwangwoong Koh, "Steady-state and Transient Performance Simulation of a Turboshaft Engine with Free Power Turbine, ASME Turbo Expo 99 Conference, 1999
  5. 공창덕, 기자영, 고성희, 김재환, "SIMULINK를 이용한 헬리콥터 추진시스템의 성능해석에 관한 연구", 한국추진공학회지, 제12권 제1호, pp. 44-50, 2008