형님이 제작중인 파이퍼컵

[snaproll 이종헌]

형님이 8년째 제작중인 파이퍼컵 입니다.

[2003.09.14 포스팅]

Piper cub의 rib jig 입니다. epoxy를 사용하고, 전나무 각재, 마호가니 보강, 단풍 앞전 이 재료입니다.

[2003.09.23 포스팅]

6개윌동안 튜브를 깍아, 동체측면을 임시용접하기 시작했읍니다. 사진은 jig위에,오른쪽 및부분임.

[2004.04.09 포스팅]

우리가 어렸을때는 거의 기체의 선택에 여지가 없었읍니다. 모형비행기라고는 그때 A-1 이라고 불리우던 대나무를 촛불에 휘어 만드는

고무동력기나, F-1 이라고 불리우던 글라이더가 전부이었읍니다.

어렸을적 많이 만들어본 추억에 다시 한번 만들어 보려했더니, 방장이 모양도 비슷한 전동 잠자리를 만들어 주어  아주 재미있게 옛날을

생각하며 띄우고 있읍니다. 그 후 학생과학잡지엔가 각재로 만드는 피복동체 고무동력기 세미 스케일기체의 설계도가 나와서 만들기

시작햇읍니다. 아마도 citabria 같은 기체였던것 같읍니다. 새가 알에서 깨어나 보게되는 처음의 물체를 어미로 생각하는것을 imprint 라

 한다는데, 마찬가지로 이렇게 어렸을때 보게된 기체를 나중에도 친숙하게 생각하게 되는것 같읍니다.

그렇게 단엽 고익 truss 구조 기체을 좋아하게 된것 같읍니다.

모형기는 재미로 날리는 반면, 직업적인 비행은, 비행법규, 회사규칙, 계기비행규칙, 비행절차, 관제절차,  현대항공기의 많은 장비, 계기,

계기접근, 안전에대한 주의 등등의 많은 제약으로 과중한 업무및 부담이 됩니다. 간혹 성취감, 좋은 경치를 즐기기도 합니다마는 그것은

자유롭게 경비행기를 타는것으로도 느낄수 있는것이고, 또한 은퇴후 탈수 있는 기체도 준비하여야 하겟으므로, 기체의 선택을 항상

염두에 두고 있었읍니다.

따라서, 타기 쉽고, 정비가 용의하며, 저렴한 기체를 골라야하는데, Citabria 정도의 기체도 새기체는 10만불이상이며, 좀 더 좋은

Decathlon 은 15만불이 넘읍니다. 취미로, 장난감 비행기치고는 엄청나게 비싼셈입니다.  약 20 년이상 되는 기체들은 가격은 맞으나,

그동안 어떻게 사용했는지, 속에 녹은 쓸지 않았는지, 파손후 고친기체일 가능성도 높고, 나무 spar 일경우 썩거나 결함이 있을경우도

있고 해서 문제가 많읍니다. 또한 산뒤에 정비사만이 손을 댈수 있으므로 정비비용도 만만치 않읍니다.

한편 많은 소위  Homebuilt 즉 키트로 나와 있는 기체들이 많은데, 성능도 우수하고,  가격도 좋고하지만, 저처럼, 반평생을 공장에서

정식으로 제작된 공인된 기체를 비행하던 사람에게는, 어딘가 안심이되지 않는면이 있읍니다.  즉 공인된 기체가 나중 사고등으로

문제가 발생했을경우에는,  Airworthiness Directive (감항지시?) 라고하여, 정부기관등에서 기체결함을 고치도록 지시한 기록등이

잘 유지되어 있으나, home built kit 기체등은 이러한 제도적 보장등이 없고, 또한 많은 기체가 제작, 비행되어 안전이 증명되지도 않았고,

엄격한 정부의 설계, 제작, 정비에대한 통제가 없으므로, 어딘가의 결함도 나타나지 않았을 경우도 많을것이라는 우려에서, 제작 비행에

위험이 있다고 보는것입니다.

그런중 공인기체인 Piper J-3 를 근거로한 설계도를 구입할수 있다는것을 우연히 알게되고, 곳 Piper Pa-18 (super cub) 의 원본 공장

설계도의 복사물을 CD 로 구입하였읍니다. 1940 년대에 Piper 회사에서 그린 수 많은 설계도와 서류가 그대로 담겨 있읍니다.

즉 공장에서 제작된 기체처럼 그대로 제작이 가능한것입니다. 그러므로 값싸게 제작, 정비가 가능하고, 수천대가 이미 공장에서 제작

비행되고 있으므로, 정규 공인항공기의 안전에데한 이점의 혜택을 볼수 있읍니다.

Piper Cub은 곡예비행을 위해 제작된 기체는 아닙니다. 물론 간단한 Loop, spin혹은 Roll 정도는 할수 있지만, 더이상의 기동은 매우느린

roll rate로 하기가 어려워 집니다. 그래서 그뒤 주익을 짧게줄이고, 구조를 좀더 튼튼하게  Clipped Wing cub 으로 개조한 형식을 택했읍니다.

이 clipped wing cub 은 J-3를 개조한 것인데, 이 J-3 는 나중, 많은 부분을 좀더 낳게한 형식으로 개조되어 생산됩니다.

즉 엔진을 cowl 안에 넣고, 뒷자석등을 튼튼히하고, 연료탱크를 동체 앞부분에서 날개로 옮기고, 좀더 강한 엔진을 장착한 Pa-11 에서,

나중 동체의 많은 부분(앞유리창부분등)을 보강하고 개조하고, 현대화한 Pa-18 super cub 이 나오게 됩니다.

그중간 기체인 Pa-11 형식으로 기체를 제작하기로 했읍니다.  그것은 J-3 보다 좀더 현대화된 기체 (cowl 과 좀더 센engine) 에 날개보강

부분 및 clipped wing 개조 부분은 J-3 형식을 채택할수 있어 곡예비행을 좀더 낫게 할수 있게 하기때문입니다. 또한 될수 있는대로

Pa-18 의 현대화된 부분 즉 balanced elevator,  동체보강등을 채택하였읍니다.

흔히 동체 제작시에, 동체가 앞으로 가늘어지고, 또한 맨뒤쪽 라더부분에서 양측면이 모여지는데, 이렇게 되도록 양옆면의 세로 구조물

(longeron) 를 정확한각도로 열을가하여 휘는부분이 가장 망치기 쉬운 부분이라고 합니다.  구조물이 꺽이거나하면 부하를 받지 못하기

때문입니다.

동체제작시작후 약 1년만에 드디어 거의 모든 부하받는구조물을 모두 깍아, 틀(jig) 에 고정시키고, 맨뒤에 라더 부분에서 측면을 휘어

모으는 작업이 끝났읍니다. 모든공정이 처음 실기를 만드는 저로서는 도전입니다마는, 하나의 큰 과정이 성공적으로 끝났다고 볼수

있읍니다.

동체를 앞에서 본 사진입니다.  

동체뒷부분의 윗면입니다. 뒤로가며 모인 부분을 보여줍니다.

[2004.04.11 포스팅]

아주 느린 진행이지만, 동체의 바닥이 거의 다 완성되어갑니다. 저 멀리에 v 형태가 동체의 앞부분 (firewall/engine mount) 입니다.

오른쪽에 문이 보입니다.

동체를 왼쪽 앞에서 본것입니다. 캐노피 부분(Birdcage라 불리움)은 아직 않올렷읍니다마는 이제곳 올릴예정입니다.

크롬 몰리부덴 강철 파이프(tubing)로 프레임을 만드는데,  여러 파이프가 접한부분을 Cluster라고 합니다.

정확히 맞게 만드는데 시간이 많이 걸립니다.

[2004.06.20 포스팅]

엔진 마운트 부분의 오랜 작업이 거의 끝나가고 드디어 조종석 앞부분의 위쪽 주익의 앞스파로 연결되는 부분의 작업을 햇읍니다.

정확한 중심 (centerline) 과 위치를 잡기 어렵고, 4 개의 튜브가 묘한 각도로 이어져야하기 때문에, 약 30시간 정도 걸린것 같읍니다.

거의 완성된 동체의 앞부분입니다.  부하를 많이 밭는 부분이기때문에 많은 튜브로 보강되어 있읍니다.

새로올린 동체 조종석 앞부분, 주익 앞스파쪽으로 연결되는 역 V 자의 튜브 입니다. 

여기가 바로 주익의 앞스파와 동체의 앞,위부분이 연결되는 4개의 튜브로,  제작하는데, 수십시간이 걸렸읍니다.

드디어 완성되어 고정된 모습입니다.

[2004.07.13 포스팅]

piper cub 을 만들기 시작햇을때 한가지 마음먹은것은, 될수있는대로 간단한 공구를 사용 하자는 것이 었읍니다.

비용도 절감하고 될수 있는대로 검소히, 최소한의 낭비로, 집에 있는공구를 최대 사용하자는 것이 목표 이었읍니다.

그러나 몇개의 공구는 필수..여기 소개해 봅니다.

제일 앞이, 제일만이 쓰이는 금속절단용 밴드 톱입니다. 천천히 돌아 가며 아주 두꺼운 금속도 절단이 쉽습니다.

강철 튜브(기본 골조구조) 도 먼저 이 톱으로 잘릅니다.

그뒤가 산소 용접기 입니다. 요새는 전기용접을 많이 사용하지만, 고전적인 방법과 , 간단한 공구를 사용한다는 원칙에

산소 용접을 사용하기로 했읍니다. 전기 용접기를 사용한다하여도 쇠를 가열하여 굽히는데는 어차피 산소용접기가 필요합니다.

그다음에 많이 쓰이는것이 그라인더 입니다. 톱으로 잘르후 그라인더로 다듬어 최종모양으로 만듭니다.

그다음이 큰 바이스,  마지막으로 드릴 스탠드가 보입니다.  실물기 만드는 거의 모든공구 (에어 콤프레서, 테이블톱과

마이더스 톱 빼놓고) 가 이 테이블에 있읍니다.

보이지는 않지만, 에어 핸드 드릴 (그라인더) 자동 벨트 및 진동 샌더,  작은 못질을 위한 에어건 등이 편리하게 쓰입니다.

그이외는 전부 모형기 혹은 집에서 쓰이는 공구 들입니다.

그러므로 특별한 기슬이나, 공구 없이도, 열정만 있으면 실물기를 만들수 있다고 봅니다.

[2005.12.09 포스팅]

jig 에서 부속을 만들고,

가용접한후,

부분적으로 용접을 마쳤습니다.

[2006.05.23 포스팅]

10-20분이라도 매일 시간을 내어 만듭니다. 처음시작할때는 piper 의 공장도면이 없고, 약식도면을 사용하였기 때문에, stab 의 앞전의 규격이 잘못되어 있어서, 수정작업을 했읍니다. 작년후반, 금년전반에 걸쳐 완성된 의자, 조종 control system 등 cabin 밑부분이 완성되었읍니다

규격이 맛는 튜브를 나무를 깍아 만든 틀에 휘어 stab 의 앞전을 만듭니다

오래된 stab jig 을 꺼내 그위에 stab의 앞전을 끼워 놓고 정확하게 휩니다.

다음은 stab 의 바깥쪽의 모양을 가공합니다. 눌러서 규격에 맞게 납작하게 만듭니다.

잘 못된 stab 의 앞전을 제거하는 작업입니다. 가용접한부분을 잘라냅니다.

휴우.. 다 잘라 냈읍니다.

새 앞전을 넣고 가용접을 하여 두개의 stab 을 모두 만들었읍니다.  stab의 길이가 100 인치 가 훨씬 넘어 약 260 cm 가 넘는것이 상당히 큽니다. 생전 제일 큰 날개를 만들엇읍니다.

다음이 이 stab 을 동체에 설치하는 작업에 들어갑니다. 또 몇주 혹을 몇달 걸리겟지요?

[2006.06.30 포스팅]

이 사진은 두 stab 을 연결하여, Jack screw 에있은 trim yoke 에 다시 연결할 stab link 를 만드는 것입니다.

우선 4장의 철판 (크롬몰리 4130)에 구멍을 뚤어 모양을 만들어 4개의 동등한 부속을 만듭니다

4개의 부속을 설계도대로 다 만들었읍니다.

다음엔 파이프 속에 용접시 휘지않게 꼭맞는 파이프를 갈아서 속에 넣고 (반짝이는 부분- chill bar 라고 합니까?)  용접시작.

여기에서 쓸 부속이었읍니다.. Jack screw (elev trim 을 위한)

처음으로 꼬리날개를 가조립해봅니다.. 좀 비행기 같읍니다.

[2007.07.17 포스팅]

 

[2008.07.04 포스팅]

[2008.12.20 포스팅]

[2009.05.12 포스팅]

미익들, 동체의 창, 창틀 (L-4 style), 내부벽,등이 완성되었읍니다.

Landing 기어도 직접 거의 다 만들었읍니다.

다음은 엔진마운트의 제작후 동체 Cowl (boot cowl) 엔진 장착, 앞 Cowl 을 붇이고, 계기 붙이고, 주익 (재료는 완성)의 Rib 조립,

주익조립만을 하게 됩니다.

아직까지 동체는 통닥구이 처럼 뀌어져 있어 돌리면서 작업 합니다. 랜딩기어를 부착하여 내려 놓아야 될때가 왔읍니다.

공사에 있는 L-4의 뒷유리창과 다음 사진과 비교를 해 보면 같읍니다.

창과 창틀도 거의 완성되었읍니다. 창에는 보호 파란프라스틱이나 노란종이가 붙어 있읍니다.

Control Pully Cable Holder 등의 여러가지 부품이 Jig 를 이용 부착완료 되었읍니다. 

Landing Gear 에의 Shock Strut 을 Jig 에서 용접하는 장면입니다.

아직도 완성하려면 몇년을 더 걸리겠지요.

공장에서 여러사람이 제작하던 기체를 혼자 모두 부품까지 제작하니 오랜 시간이 걸립니다.

약 6년 이상제작 했는데 역시 10년 프로젝트 인 것 같습니다.

거의 매일 약 3 시간씩 작업하는데 약 1000 장의 설계도를 소화하여야 하니 시간이 많이 걸릴수 밖에없읍니다.

[2010.03.15 포스팅]

[최성하]

와 수고많으십니다. 만들어져 가는 과정을 기억하시면 뿌듯하시겠습니다. 완성하시어 비행하는 사진도 기대합니다. 건강하세요.

[Pinkfire 박홍순]

대단한 형제들~~~~~ 이십니다.

[상빈]

한동안 올리지 않으셔서 궁굼했는데..
많이 진행됬네요.