이번 주말 필기시험 (예상문제)

1년을 기다려온
항공기체기술사 필기시험이 이번 주말로 다가왔습니다.

최근 방문자 수가 늘어나는 것을 봐서도
실감이 나고 있는 상황입니다.

그동안 이런저런 고민을 하다가
내가 출제위원이라면은 이런 문제를 내보겠다고 생각한 문제들을 보여드리고자 합니다.

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# 공중급유방식(flying boom 및 drogue-probe)에 대하여 비교하여 설명하시오.
- flying boom 동시 1대, 일정 거리 유지 시 급유기에서 boom 조작하여 체결, 고압 주입으로 속도 빠름, 급유항공기 유동장 근처에서 후류 영향받음
- drogue-probe 동시 2대, 수유항공기가 급유구에 접근하여 체결, 회전익기에도 급유 가능, 이탈 중 유류 유출 시 엔진 흡입구 유입 가능성

# Tilt-rotor UAM의 고정익 형상 비행중 발생가능한 하중조건에 대하여 설명하시오.
- 대칭 및 비대칭 기동/돌풍/빌딩풍 등
- 고정익 모드 비행 (상승, 순항, 하강)
- 회전체에 의한 자이로스코픽
- 비협력적 비행체 회피 (조류 혹은 소형 비행체 등)

# 항공산업에 3D 프린터를 적용할 때의 장단점을 설명하시오.
- 장점: 부품 수가 줄어든다(한 번에 작업 완료 가능), 제작공정이 줄어든다(후처리 공정 감소 등), 무게 및 부피를 줄일 수 있다(재료 밀도), 다양한 형상 제작 가능하다, 제품 설계 시 CNC 설계제한사항을 넘을 수 있다(절삭공구 종류, 절삭 이동/회전 속도 등)
- 단점: 작업시간(쌓아올리기), 비용(프린터 구입 비용), 내구성 및 신뢰성(장시간 사용 검증 안됨), 작업환경(고온 용융물질 사용에 따른 비산물/휘발물질 등)

# 항공기 설계시 디지털트윈을 적용할 수 있는 개발분야 3가지를 설명하시오.
- 비행시험 (속도/고도/형상 및 기상상태 구현 가능)
- 풍동시험 (기체 주변 유동장 및 와류의 가시화)
- 동특성시험 (flutter, 무장투하)

# 항공모함의 지휘시설이 우현(starboard)에 위치하는 이유를 항공역학적 관점에서 설명하시오.
- (1) 조종석에서 봤을 때 단발 프로펠러가 시계방향 회전할 때 반토크(anti-torque) 작용으로 동체가 왼쪽으로 회전하게 되며,
- (a) (지면에서는) 왼쪽 주륜 착륙장치를 지면에 붙이려는 힘이 생기게 되며, 회전축이 됨.
- (b) (비행에서는) 프로펠러 후류의 영향으로 수직미익을 오른쪽으로 미는 힘이 생기게 되어 반력으로 전방동체가 왼쪽으로 회전함.
- (2) 조종석 관점 시계방향 회전의 경우, 착륙중 기수 하강 시 자이로스코픽 현상 발생으로 좌측 yaw 발생 (오른손 법칙)

- 단수  제트엔진 사용시에도 발생 가능.

==> 이러한 좌회전경향(left turn tendency)으로 인한 충돌을 피하기 위하여 우현에 구조물을 설치함.
==> 설계적으로는 반대방향으로 회전하는 복수의 엔진 장착으로 회전력 상쇄하여 회피 가능.


# 실 설계사례

미국 니미츠

미국 엔터프라이즈

영국 퀸 엘리자베스

프랑스 샤를 드골

중국 랴오닝