테스트벤치에 오른 헬리콥터: HBM, SKYe SH09 헬기의 첫 비행 산파역 해내

설계에서 시험비행 성공까지 4년. 2016년 예정된 초도 공급분 헬기 10대를 고객에게 인도하기까지 또 다시 2년. 이는 Marenco SKYe SH09 모델 헬기를 위한 Marenco Swisshelicopter(Marenco)의 야심찬 프로젝트 일정입니다.

SKYe SH09는 스위스가 개발, 제작하는 최초의 헬기로, 전혀 새로운 설계로 탄생한 모델입니다. 단발엔진 다목적 경량 헬기이며, 시장에 최초로 선보이는 섬유강화 복합재료 동체를 사용합니다.

이처럼 혁신적인 모델을 설계하는 데는 SKYe SH09 개발자들의 모든 능력을 쏟아 부어야 하는 숱한 어려움이 뒤따랐습니다. 뿐만 아니라 스위스 국내산 항공기 운항의 꿈을 실현하기 위해 신뢰할 수 있는 파트너도 필요했습니다. Marenco사는 항공기 개발 과정에서 요구되는 측정부문은 HBM과 손을 잡았고, HBM은 SKYe SH09가 성공작이 될 수 있도록 믿을 수 있는 측정기술, 노하우와 열정을 제공했습니다.

SKYe SH09 제작—기초에서부터 완성까지

Marenco Swisshelicopter사는 최단 기록의 개발기한 내에 2.5톤급의 혁신적인 헬리콥터를 제작한다는 과업에 착수했습니다. 개발에 착수한 것은 2010년이며, 초도제품의 고객 인도 시기는 2016년으로 잡혔습니다. 개발자들은 완전히 처음부터 시작해야 했습니다. 참고할 선행 모델도 없었을 뿐만 아니라 시장에 비교할 만한 제품이 없기 때문이었습니다.

까다로운 고객의 관심을 끌기 위해 SKYe SH09은 최신, 최고의 성능, 소음배출, 비용-효과 및 가변성 측면에서 동급의 새로운 표준을 설정했습니다. 이는 강력한 구동장치에 세계 최초로 선보이는 헬기 동체를 결합함으로써 실현됐습니다. 전체적으로 탄소섬유로 제작되는 이 동체는 다양한 요구에 맞게 손쉽게 개조가 가능합니다.

측정 신뢰도를 상향 조정

최초의 스위스산 헬기의 목표를 높이 설정한 Marenco사는 이어서 2016년 납기를 책임질 프로젝트 파트너에 대한 요구도 한층 더 높였습니다. 유럽항공안전청(EASA)과 미 연방항공청(FAA)으로부터 형식승인 취득을 위해 Marenco사는 안전을 검증할 정확한 테스트 장비가 필요했습니다. 이 인증서는 항공기 제작 설계가 기준을 충족함을 보증합니다. 따라서 정밀한 측정결과를 제공할 신뢰성 있는 측정 기술을 선택하는 것이 필수적이었습니다.

Marenco사의 개발자들은 과거에도 HBM 솔루션을 사용하여 긍정적인 결과를 도출한 경험이 있었기에, 스트레인, 힘, 토크 측정을 위해 신뢰성 있는 견실한 측정기술의 HBM과 팀을 결성하였습니다.

커스터마이징 센서 등, 전체적인 측정 체인을 위한 솔루션

Marenco사는 HBM을 선택한 이래, 특히 훨타워 테스트벤치, 주 로터와 꼬리 로터 테스트벤치 등 중요한 개발의 국면마다 첨단 HBM 솔루션의 도움을 많이 받았습니다.

휠타워 내부에 있는 3대의 U10M 힘센서 가 헬기 로터의 정적 및 동적 인장강도와 압축력을 측정합니다. 대부분의 토크는 힘센서 3대에서 직접 산출됩니다.

메인 기어박스용 테스트벤치는 저속에서도 정밀한 데이터 수집이 가능한 자기회전속도 측정 시스템과 T40B 가변 디지털 토크센서를 사용합니다.

HBM은 Marenco사를 위해 4대의 3종 구성요소(three-component) 센서를 주문제작했습니다. 이들 센서는 축력 Fz와 횡력 Fx, Fy에 대한 동적 계측에 사용됩니다. 3종 구성요소 센서를 사용하면 정적 비행 기동은 1대1로 시뮬레이션이 가능합니다.

테일 로터용 테스트벤치에는 단순 토크 애플리케이션용 소형 HBM  T22 센서 를 비롯하여 HBM S9M 힘센서가 추가됩니다.

Marenco사는 테스트벤치용 힘센서와 토크센서 외에도  HBM 스트레인게이지를 이용하여 구성품의 실험적 검증도 수행 중입니다. 구성품에 게이지를 설치한 다음, HBM  QuantumX  시리즈 와 HBM catman software의 강력한 데이터 수집 장치를 이용하여 게이지를 평가, 분석합니다.

HBM의 솔루션은 Marenco사 개발자들의 기대치를 초과했으며, Marenco사는 2016년 납기일을 비롯하여 미래로 나아가는 과정에서 앞으로도 HBM의 측정기술을 활용할 것입니다.

Whirl tower for measurement of tensile and compressive forces of the helicopter rotor, image: Marenco Swisshelicopter
Engine assembly in the whirl tower using HBM force transducers, image: Marenco Swisshelicopter
메인 기어박스용 테스트벤치, 사진 제공: Marenco Swisshelicopter사
... using the T40B torque transducer, image: Marenco Swisshelicopter
Custom force transducer in the test bench for the main gearbox, image: Marenco Swisshelicopter
U10M force transducer under the feet of the test bench, image: Marenco Swisshelicopter
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