(5) Reverse Thrust and Beta Range Operations

Reverse Thrust and Beta Range Operations

 

프로펠러가 제공하는 추력은 공기가 날개에 부딪히는 받음각, 그리고 이것이 발생하는 속도의 함수이다. 받음각은 프로펠러의 pitch angle에 따라 달라진다.

 

forward pitch는 전진 추력을 생산한다. 즉, 높은 비행기 속도에서는 높은 pitch angle이 필요하다. [그림 15-8A] 그림 15-8B에 나타난 소위 “flat pitch”는 프로펠러 회전에 대해 최소 저항을 제공하는, 그리고 비행기를 움직이기 위한 net thrust가 없는 블레이드 위치이다.

 

“feathered” position은 최대 pitch angle이다. [그림 15-8C] feathered position은 전진 추력을 발생시키지 않는다. 일반적으로 비행 도중 엔진 고장이 발생한 경우에만 프로펠러를 feather로 배치한다. 이는 항력을 최소화하기 위해, 그리고 프로펠러가 turbine처럼 사용되는 것을 방지하기 위함이다.

“reverse” pitch position에서 엔진/프로펠러는 normal(forward) pitch position과 동일한 방향으로 회전한다. 허나 프로펠러 블레이드의 각도는 flat pitch의 반대쪽에 위치한다. [그림 15-8D] reverse pitch에서 공기는 비행기로 끌어당겨지지 않고 멀리 밀려난다. reverse pitch는 비행기의 전진 추력이 아닌 제동 작용을 수행한다. 이는 taxi 도중 장애물로부터 물러설 때, taxi speed를 제어할 때, 혹은 landing roll 도중 비행기를 정지시킬 때 도움을 주기 위해 사용된다. reverse pitch는 엔진의 reverse rotation을 의미하지 않는다. 엔진은 프로펠러 블레이드가 flat pitch로부터 어느 쪽에 위치하든 출력을 동일하게 전달한다.

터보프로펠러 엔진에서는 비행 도중 충분한 출력을 얻기 위해 power lever가 flight idle(일부 엔진에는 “high idle”이라 부름)과 maximum 사이에 위치한다. power lever는 fuel control unit에 신호를 보내 연료를 선택하게 만든다. propeller governor는 프로펠러/엔진의 속도를 유지하는데 필요한 propeller pitch를 선택한다. 이를 propeller governing, 혹은 “alpha” mode of operation이라 부른다. 그러나 power lever가 flight idle 뒤에 위치할 경우 power lever가 프로펠러 블레이드 각도를 직접 제어한다. 이를 “beta” range of operation이라 부른다.

 

beta range of operation은 flight idle ~ maximum reverse 사이의 power lever positions로 구성된다. flight idle 이후 power lever를 뒤로 움직임에 따라 프로펠러 블레이드의 pitch angle이 점점 평평해진다. 그런 다음 maximum flat pitch를 넘어 negative pitch로 들어가면 reverse thrust가 발생한다. fixed-shaft/constant-speed engine의 경우 프로펠러 블레이드 각도가 음수에 도달하였을 때 엔진 속도가 크게 변화하지 않는다. split-shaft PT-6 engine에서는 프로펠러가 –5도에 도달하였을 때 power lever를 더 뒤로 움직일 경우 블레이드 각도가 약 –11도, 그리고 N1의 85%에 도달하기 전까지 엔진(N1) rpm이 점진적으로 증가한다.

 

beta range 및/혹은 reverse thrust를 작동하기 위해선 특정 비행기 모델에 따른 기법과 절차가 필요하다. 이 구간 내를 운영하기 위한 특정 엔진 매개변수와 한계를 준수해야 한다. 터보프로펠러 비행기 조종사는 이러한 구간에 대한 지식과 숙련도를 갖추는 것이 필수적이다.