(12) Thrust Reversers

Thrust Reversers

 

착륙 활주 도중 제트 비행기는 무게와 속도 때문에 높은 운동 에너지를 갖는다. 이러한 에너지는 소멸되기 어렵다. 왜냐하면 nose-wheel이 지면에 있는 상태에서 제트 비행기는 낮은 항력을 가지고 있으며 엔진은 idle 상태에서도 계속 추력을 생성하기 때문이다. 비행기를 정지시키는 주요 수단은 wheel brakes이며 만약 reverse thrust를 사용할 수 있다면 해당 장치가 감속을 지원한다.

 

특정 thrust reverser 설계들은 배기가스의 흐름을 효과적으로 역전시킨다. 이 흐름이 완전히 역전되는 것은 아니다. 배기가스의 최종 경로는 보통 전방으로부터 약 45도로 향한다. 이는 reverse thrust의 효율을 감소시킨다. reverse 도중 maximum rpm보다 낮은 rpm을 사용하면 reverse thrust가 감소한다.

 

제트 엔진에는 두 가지 유형의 thrust reverser가 있다: target reverser, 혹은 cascade reverser. [그림 16-11] target reverser의 경우 엔진 tailpipe의 stowed position에서 clamshell doors가 회전하여 추력을 전방으로 향하게 만든다.

(Target or Clamshell Reverser)

cascade reversers는 보통 터보팬 엔진에서 사용된다. 이는 fan의 공기만을 역방향으로 향하도록 설계되는 경우가 많다. shroud 내의 blocking doors가 fan의 공기를 cascade vanes로 향하게 만들어 reverse thrust를 발생시킨다.

 

대부분의 장치에서 조종사는 엔진이 idle 상태일 때 reverse levers를 detent로 끌어올려서 reverse thrust를 선택한다. 이렇게 하면 reversing mechanism이 작동하며 엔진은 idle rpm으로 유지된다. 여기서 reverse levers를 더 움직이면 엔진 출력이 증가한다. reverse levers를 idle reverse position으로 닫은 다음 forward idle position으로 완전히 밀어 넣으면 reverse가 취소된다. 이러한 마지막 조작은 stowed position을 선택하며 reversers는 forward thrust position으로 되돌아간다.

(출처: Boeing 737 Operations Manual)

reverse thrust는 저속보다 고속에서 더 효과적이다. 최대의 reverse thrust 효율을 위해 조종사는 착지 후 이를 신중하게 사용해야 한다. 일부 비행기에서는 reverse가 선택되었을 때 nose-up 하려는 경향이 있으며 그 결과 비행기가 순간적으로 지면을 떠날 수 있다(특히 spoilers로 인한 nose-up이 더해진 경우). 이러한 유형의 비행기에서는 reverse를 선택하기 전에 nose-wheel을 확실히 지상에 안착시켜야 한다. 이 외의 비행기에서는 pitch 변화가 없으므로 nose-wheel이 지상에 안착하기 전에 reverse idle을 선택할 수 있다. reverse thrust가 방향 제어에 영향을 미칠 수도 있으므로 활주로 표면 상태(예를 들어 contamination)가 고려되어야 한다. 특정 비행기/엔진 조합을 위한 reverse thrust 운영 절차는 해당 비행기의 AFM에 포함되어 있다.

 

프로펠러의 reverse pitch와 제트 엔진의 reverse thrust 사이에는 상당한 차이점이 있다. 프로펠러의 idle reverse는 많은 양의 항력을 발생시킨다. 그러나 제트엔진의 idle reverse는 reverse thrust를 거의 발생시키지 않는다. 제트 비행기의 조종사는 reverse를 선택하고 적절한 reverse thrust를 적용하되 AFM의 제한 범위 이내를 유지해야 한다.

 

또한 조종사는 thrust reversers가 의도치 않게 전개되었을 때 이를 대처하는 절차도 알아야 한다. 비록 thrust reverser systems는 의도치 않게 전개되지 않도록 설계되었긴 하지만 만약 공중에서 의도치 않게 thrust reversers가 전개되었다면 이는 비상사태이다. 이 시스템은 보통 몇 가지 잠금 시스템들을 갖추고 있다: 공중에서 reversers가 작동하지 않도록 하기 위한 잠금 시스템, thrust levers가 idle detent에서 벗어나는 것을 방지하기 위한 잠금 시스템, 그리고/혹은 “auto-stow” circuit(이는 thrust reverser가 전개되는 것이 부적절할 때마다 [예를 들어 이륙 도중, 그리고 공중에 있는 도중] reverser stowage를 명령한다.