제트엔진 테스트 방법

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제트엔진 테스트 방법

최근에 장거리 비행을 했다면 비행 중 당신은 아마 밀렸던 잠을 청했거나, 기내식을 즐겼거나, 아니면 기내 영화를 시청하였을 것입니다. 하지만 엔진에 대해서는 단 한번도 생각해본 적이 없을 것입니다.

당신은 모래, 바다, 눈, 심지어 폭풍우를 지나며 여러 지역을 여행하고 있었을지도 모릅니다. 항공기는 매일 극한의 조건을 통과하며 효율적이고 조용하고, 신뢰할 수 있어야 합니다. 모든 이중통로기(Wide body)의 거의 절반에 달하는 동력을 공급하는 롤스로이스 엔진들은 날씨가 가하는 모든 것들을 극복할 수 있는 방법을 가지고 있습니다.

롤스로이스는 엔진들을 전 세계에 있는 최첨단 기술 시험장에서 물리적 및 디지털 방식으로 다양한 측면의 극한 상황들을 테스트합니다.

극한 환경 노출

극한 환경 노출

기내에서는 지나친 에어컨 작동이 유일한 온도 문제 일 수 있겠지만, 기체 외부는 영하 60도까지 떨어질 수 있습니다. 동결조건에서는 엔진 전면에 얼음이 형성될 수 있습니다. 롤스로이스 엔진은 특정조건에서 얼음이 엔진 작동에 영향을 줄 수 있는 어떤 손상을 입히기 전 안전하게 얼음이 부서지도록 설계 되었습니다.

롤스로이스는 캐나다 북부 매니토바(Manitoba)에 있는 글레시어 (GLACIER) 시설에 엔진을 직접 가지고 가서 설계한 엔진을 한계까지 몰아넣기 위한 다양한 테스트를 거칩니다. 또한 극한의 추위에서 엔진 속 오일이 시럽보다 걸쭉해졌을 때 엔진에 시동을 걸어봅니다.

폭우 환경 노출

항공기가 매일 이착륙하고 비와 폭풍우를 뚫고 날아다니는 것은 비행의 일상입니다. 엔진은 소나기는 물론 장마철에도 견딜 수 있도록 잘 갖추어져 있습니다. 하지만 얼음덩어리를 쏟아내는 우박 폭풍 등의 극한조건에서는 물이 엔진 중심부까지 들어가 엔진 내부에 문제를 일으킬 수도 있습니다. 이런 일이 일어나지 않도록 엔진을 설계하고 엔진 코어를 완벽하게 적셔 작동이 유지되는지, 가장 극단적인 조건에서도 지속적으로 작동하는지 확인하기 위한 수분 침투 시험을 수행합니다.

내구성 테스트

롤스로이스는 엔진들이 매일같이 이어지는 비행과 초장거리 노선 등을 소화할 수 있도록 마라톤과 같은 혹독한 지구력 테스트를 하고 있습니다. 예컨대 트렌트 XWB 엔진은 뉴욕에서 싱가포르까지 세계에서 가장 긴 비행을 하는데, 18시간 동안 정말 다양한 기상조건을 경험하게 됩니다. 항공업계의 새로운 개척자들이 초장거리 운항에 도전함에 따라 롤스로이스는 트렌트 XWB 엔진의 한계를 지속적으로 시험하고 있습니다. 최근 태국에서 부품 작동을 확인하기 위한 내구성 시험을 실시했습니다. 1,000번 이상의 초장거리 비행을 반복하는 시뮬레이션을 실시한 결과 메달을 받아야 할 만큼 내구성을 입증했습니다.

강풍 테스트

측풍(crosswind)은 항공기의 이동방향을 가로지르며 맹렬히 부는 바람으로 이착륙을 매우 어렵게 만듭니다. 또한 측풍이 일으키는 난류는 엔진 팬블레이드를 진동하게 만들어 피해를 줄 수도 있습니다. 조종사는 강한 역풍을 뚫고 항공기를 조종할 수 있도록 고도로 훈련되어 있지만, 우리는 엔진이 엔진 전면부를 관통해 이동하는 공기의 영향력을 관리하고, 지속적으로 안전하게 작동할 수 있도록 해야 합니다. 미국 미시시피에 있는 존 C 스테니스 우주 센터(John C Stennis Space Centre)에 엔진을 가져가 가장 강한 돌풍을 견딜 수 있는 능력을 측정하기 위해 가장 강력한 역풍으로 우리의 엔진을 시달리게 합니다.

소음 테스트

오늘날 항공기는 20년 전보다 눈에 띄게 조용해 졌으며, 항공산업과 함께 2050년까지는 2000년에 비해 65% 가량 소음을 줄일 수 있는 환경 목표를 위해 노력하고 있습니다. 새롭게 향상된 기술은 트렌트 1000이나 트렌트 XWB와 같은 엔진들이 이전보다 확실히 조용하다는 것을 의미합니다. 이는 공항주변 지역주민들에게 더 나은 환경을 제공하고, 최신 항공기에 탑승한 승객들에게는 보너스와 같습니다.

항공기 소음에 대한 엄격한 규제가 있기 때문에 롤스로이스는 엔진이 내는 소리를 정말 꼼꼼하게 측정합니다. 우리는 존 C 스테니스 우주센터로 가서 엔진 시험장비 주위에 고도로 민감한 마이크를 배치하고, 저속에서부터 최대 출력까지 작동하는 엔진에서 발생하는 일부 소음에 대한 변화를 감지해 냅니다. 엔진 흡입구에는 지상의 기류가 엔진소음에 영향을 미치지 않도록 도와주는 거대한 골프공 모양의 구조물이 장착되어 있습니다.

극한 테스트

엔진은 세계에서 가장 가혹한 조건에서도 견딜 수 있는 놀라운 공학의 위업입니다. 현대 비행의 경이로운 점 중 하나는 엔진이 하나 정지되어도 남은 하나의 엔진을 사용해 비행이 가능하며, 하나의 엔진 만으로 가까운 공항으로 우회할 수 있다는 점입니다. 롤스로이스는 조류충돌과 같은 드문 경우 역시 견딜 수 있도록 엔진을 설계하며, 극히 드문 엔진의 팬블레이드가 풀릴 경우에도 팬 케이스 안에서 파편을 억제해 항공기의 추가적인 손상을 방지하도록 설계하고 있습니다. 이는 조종사가 엔진을 안전하게 정지시키고 가장 가까운 공항까지 갈 수 있음을 의미합니다.

비행 테스트

비행 테스트

우리는 독일이든 매니토바이든, 미시시피의 늪지대이든 지상에서 수많은 테스트를 수행합니다. 이들 장소에서는 통제된 환경으로 다양한 조건을 시뮬레이션 할 수 있습니다. 또한 롤스로이스는 비행상황 중 테스트 역시 필요하기 때문에 비행시험기를 이용해 테스트합니다. 미 애리조나주 투싼에 위치한 비행시험 검사원들은 개조된 보잉 747-200에 엔진을 장착해 진행합니다. 이 비행시험기는 특히 신제품 개발에 유용하며, 하늘에서 새로운 기술을 시험하고 어떻게 동작하는지 확인할 수 있게 해줍니다.

차세대 엔진을 개발함에 따라 새로운 차세대 비행시험기가 필요합니다. 롤스로이스는 20년 동안 콴타스 항공에서 비행했던 보잉 747-400을 두 번째 비행시험기로 개조하고 있습니다.

새로운 비행시험기는 롤스로이스가 이전보다 더 높은 고도와 더 빠른 속도로 엔진을 시험할 수 있게 해줄 것입니다. 엄청난 양의 데이터를 얻게 될 것이고, 시험조종사와 엔지니어들이 얻을 수 있는 가장 광범위한 데이터를 제공하여 우리의 기술을 검증 할 수 있게 될 것입니다.

미래를 지향합니다.

롤스로이스는 그 어느 때보다 디지털적으로 연결되어 있는 세계에서 가장 깨끗하고 효율적인 형태의 동력을 제공하기 위해 노력하고, 시험을 한 단계씩 앞당기고 있습니다.

엔진이 물리적 시험을 거치는 동안, 롤스로이스는 디지털 기술을 활용하여 놀라운 수준의 데이터를 수집하고 있으며, 디지털 트윈을 활용해 엔진이 수명주기 동안 어떻게 작동할지 예측할 수 있습니다. 롤스로이스는 이미 이런 종류의 기술을 활용해 “팬 블레이드 오프” 시험과 같은 시뮬레이션을 성공적으로 마친 바 있습니다.

롤스로이스는 많은 투자를 하고 있습니다; 롤스로이스의 새로운 시험시설은 2020년 영국의 더비에 개설될 예정이며, 세계에서 가장 크고 스마트한 시험시설이 될 전망입니다. 특히 롤스로이스는 당신이 이륙해서 착륙할 때까지 한 번도 생각해보지 않는 가장 깨끗하고, 가장 효율적인 동력 형태를 만들어 내는 것을 궁극적인 목표로 하고 있습니다.

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Rolls-Royce develops and delivers complex power and propulsion solutions for safety-critical applications in the air, at sea and on land.






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