제작현황

[skygear]

우리가 제작하는 비행기의 설계는 AVID 의 카탈리나를 모델로 삼았습니다.

111.PUSHER :엔진이 뒤에 달려 밀어주며
222.SIDE BY SIDE:옆으로 두사람이 타는
333.2 인승:(뒷 좌석 50 kg 몸무게면 3 인승 가능함)
444.TRI GEAR:앞 바퀴와 주바퀴가 있는 형식,
555.고익 모노 플레인: 날개가 머리위에 달린 (복엽이 아닌 외날개)비행기.
666.4130 CRO-MD STEEL 트러스 구조 기체(특수강철 용접)
777.날개: 딘 윌슨 하이 캠버형 단거리 이착륙용 에어호일
888.모델인 카탈리나는 보트형 수륙 양용기임에 반하여 제작중인 비행기는 육상용으로 설계
999.칵핏 형상:로토웨이 이그잭의 헬리콥터형 윈드쉴드
10.계류나 이동시 주날개 뒤로 접는형식
11.순항 75-85 마일 실속 35 마일
12. 엔진: 50- 100 마력 2 행정, 4 행정 엔진 장착 가능
13.롤 컨트롤:훌래퍼론

모델 비행기의 해석은 비행기 설계상 가장 중요한 과정 입니다. 우리 제작팀이 목표한 비행기의 가장 근사한 주 기종은 카탈리나 이지만, 기타의 여러가지 비행기들이 갖춘 장점들 또한 새 비행기에 채택될 다양한 기능설계들이 있어 이를 이해하고 응용함도 까다로운 작업 입니다.

우선 카탈리나의 기준선을 찾아 그 설계를 역으로 읽어 해석 하였습니다. 이를 바탕으로 우리가 목표하는 기능과 성능을 덧 붙이고 불필요한 요소들을 제거합니다.
새로운 점들과 선으로 새 비행기가 그림이 되어 나타나게 됩니다. 물론 엔진의 출력과 비행기의 순중량, 탑승인원, 적재 중량, 비행 성능, 법규제한 등 제한된 요소들의 범위 내에서 이루어지는 설계이지요. 기성 비행기의 설계 해석은 화가들이 대가의 그림을 모사하는 습작의 과정에 견줄만한 일이기도 하지만 어떤 새로운 비행기의 개발에 있어서도 필연히 거쳐야 하는 과정 이기도 합니다.
새로운 자동차를 개발 할때도 어차피 일정 동력의 엔진과 차중과, 탑승 규모와 적재 능력과 자동차의 크기와 용도는 정해진 범위가 있기 때문 이지요. 사용될 소재 또한 거의 미리 정해진 소재를 모든 제조사들이 공히 사용하며 타이어나 호일등, 볼트며 제조 공법상의 기계나 장비가 같은 때문 입니다. 캐딜락이나 그랜저나 네바퀴 5 인승에 기본 형상은 너무나 유사한것이 이 때문 이지요.
새로운 비행기의 개발을 위하여 시판된 일정 용도의 비행기중 가장 성공적인 모델을 선택 하는것은 마라톤 선수가 선도 주자의 뒤를 바싹 따르다가 최종 결승점에서 앞지르는 원리나 마찬가지 입니다.

모델로 삼은 비행기에 가상의 기준점과 이에서 시작한 기준선을 정하여 그 자세를 바로 잡고 각 부재의 칫수를 재어 도면화 합니다. 이를 기초로 우리가 목표한 비행기의 형상이 구체화 되었습니다. 물론 제작 비행기의 소재 선택과 공법도 이때 함께 결정 했습니다.

모델로 삼은 카탈리나와 제작팀이 개조 설계한 비행기의 차잇점은 동체의 형상개조, 특히 승객 탑승 공간의 개조 입니다. 수상용인 카탈리나의 육상용 으로는 불필요한 코의 길이를 줄이고 조종석과 부조종사의 발을 두는 공간을 넓혔으며 전면 하단을 가린 복합소재 보트를 제거하여 조종자의 발 뤼로 완전한 유리창을 설치하였습니다. 조종석의 무릎과 팔굼치 부위의 폭도 대폭 넓혀 조종간의 운동 범위도 훨씬 자연스럽고 편하게 사용토록 공간을 확보 시켰습니다. 프로펠러 밑에 위치한 꼬리의 윗면 높이를 1.5 인치 내려주어 더 긴 프로펠러를 사용하거나 거꾸로 매달린 엔진을 바로 장착할 공간을 확보 했습니다.랜딩 기어의 형식이 트라이 기어이며, 수상기를 육상형으로 개조하여 중량을 630 파운드에서 480 파운드로 줄인점, 칵핏의 형상이 보트식에서 헬리콥터형으로 바뀐점, 엔진 마운트의 업 롸이트식 변경, 연료 탱크의 날개 부착식 개선, 착륙 장치의 리트랙터블 형식을 고정 스프링식으로 개조, 삼인승 뒷 좌석을 국내법에 맞게 화물석(50 KG)으로 개조했습니다

설계의 진행과 더불어 골조 용접을 위한 치구의 제작을 병행하였습니다. 기본 구조의 골격을 설계 확정함에 따라 동체의 제작이 개시되었으며 공정 단계별로 치구 제작과 기체 제작이 동시에 이루어 지기도 하였습니다.
비행기의 날개는 자동차의 바퀴나 크게 다를바 없습니다. 소나타이건 마티즈건 바퀴는 바퀴이니까요. 스노우 타이어인가 광폭 타이어인가 알미늄 휠인가 철재 허브인가 처럼...

따라서 우리가 선택한 날개는 이미 세상에 널리 알려지고 씌이던 날개 이지요. 물론 날개 제작팀은 작업개시 첫날부터 이미 날개의 제작에 착수할수 있었지요.

****개발 비행기의 특징***
모델 비행기의 장점들을 최대한 살려 3 인승의 기능을 유지하되 법률 규정에 마추어 3 번째 좌석인 뒷 좌석을 CARGO SPACE로 정 하였으므로 2 인이 탑승한 후에도 50 KG 승객을 뒷 자리에 실을 구조는 그대로 유지하였습니다.
FRP 로 제작된 보트를 생략하고 테일 드래거 형식을 트라이 기어로 바꾸므로서 불필요한 꼬리 부위의 구조물을 제거하여 현격한 중량 감소를 이루었습니다.
특히 칵핏을 헬리콥터 윈드쉴드로 바꾸어 어떤 고정익 비행기에서도 볼수없는 시야를 확보하고, 탑승과 하선을 쉽게 개선했으며 계류나 이동시의 주날개를 뒤로 젖혀 접는 방식은 그대로 채택 하였습니다.
카탈리나가 엔진을 거꾸로 다는 형식임에 비하여 엔진을 바로 장착하여 점검과 보수를 쉽게하고 플러그가 젖어 시동의 어려움이 발생치 않도록 개선하였습니다.
외형으로나 중량과 성능, 기능에서 모델로 삼았던 카탈리나와는 알아볼 수 없을 정도의 정혀 다른 비행기로 설계되었습니다. 물론 CG의 계산이며 구조 계산도 전혀 별개인 새로운 비행기가 출생합니다.
우리가 만드는 비행기의 가장 특징적인 요소는 헬리콥터 머리 모양을 한 3 인승 비행기 라는점 입니다.
이륙 거리는 50-70 미터 내외를 예상하고 있습니다. 국내의 비행장 여건을 감안하고 차후 농약 방제등 실용적 용도를 고려하여 단거리 이착륙과 최대의 적재 능력에 역점을 두었습니다.
훈련용과 스포츠용으로서의 기능을 주로삼아 낮은 실속 속도와 어느 비행기와도 비교되지 않을 가장 너른 시야가 우리 비행기의 주요한 특성입니다. 미관 또한 시판중인 어느 초경량 비행기와도 색다른 특징적 아름다움을 갖추었습니다.

****제작팀의 근황**
전국 각처에서 모인 학생들의 열기에 기록적 한파가 무색합니다. 남원 외곽의 부절리 마을 회관을 빌어 합숙하며 물론 취사도 당번을 정하여 스스로 합니다. 15 명의 멤버는 설계팀,동체 제작팀, 날개 제작팀, 조립팀, 엔진 전기팀으로 기능 분화한 구성을 했습니다.
매일 아침 8 시에 작업을 개시하여 오후 5 시로 정해진 작업 일정은 2 월 말의 시험 비행 일정을 마추려고 거의 매일 오버타임 작업을 합니다.
매일 저녁 식사후 8 시엔 영문으로된 제작 관련 책자를 한시간씩 함께 공부하며 그날의 작업을 돌이켜 회의를 합니다.

제작에 임하는 모든 팀원들의 열의와 열성은 더할 나위가 없습니다. 그저 하늘을 나르는 비행기가 아닌 시중의 어느 비행기에 비하여도 보다 더 우수한 비행기를 설계하고 제작하는 전 과정을 실제로 경험하고 있습니다.
skygear-1 선생님은 토요일 일요일을 마다 않으시고 달려와 세미나를 이끌어 주셨습니다.
설계의 요결에 관련한 Skygear-1 선생님의 해설은 실제의 비행기 설계에 대한 산 지식을 얻는 기회가 되었습니다. 막연히 그저 날라가는 비행기 설계가 아닌 구체적 용도에 따른 합리적 구상과 과학적 검증, 제작 공법에 이르는 전 과정이 망라된 강의였습니다.

날개의 받음각과 엔진 트러스트선의 관계,
상반각등 안정성을 위한 설계기법,
설계시 엔진 출력 모멘텀과 CG 에 관련한 안정성과 조종성의 관계설정,
이 착륙시의 날개 실속각을 고려한 랜딩 기어의 높이와 꼬리의 클리어런스,
푸셔 비행기의 복좌형 구조와 종좌형 구조의 CG 안배,
작업장 안전수칙과 공구취급및 소재가공 기초이론 소개,
전동공구와 공압공구, 용접기 등의 사용법,
제작 과정상의 분업화 업무분담 요령,

제작에 참여한 팀원 모두가 현장의 경험과 더불어 산 지식을 얻는 기회가 되기를 바라는 생각과 촉박한 일정 계획으로 저는 아침부터 저녁 까지 잠시도 작업 현장을 비울 기회가 없습니다.

우리들 장업 현장은 기초적인 공구 사용법, 추, 물수평,톱에서 망치며, 그라인더 커터, 용접실습, 특수소재의 가공 등으로, 어느하나 미리 경험한바 없던 색다른 도전의 현장입니다.
안전사고를 경계함에도 잠시를 게을리할 수 없지만 성의를 다하는 열성적인 팀인지라 그나마 피동적인 작업자세와는 크게 다릅니다. 모두가 각자의 맡은바 임무에서 몸사리는 요원 한명을 찾아보지 못합니다. 특히 동체 제작팀은 기체의 크기가 용접공장의 칫수를 넘어서 추위를 무릅쓰고 옥외 작업을 합니다. 폭설과 온종일의 한파를 참고 견디는 열성에 운영자인 저는 참으로 보람을 느끼며 모든 팀원들과 한몸이 되어 작업에 임하고 있습니다.
누가 요즘의 청소년들이 모두 안일과 니태에 빠져있다고 말할련지 우리들 작업장을 보여주고 싶을 지경입니다.

어느새 기체 용접 치구가 끝나고 설계도 마무리 되었으며, 점점 선선 설계팀의 캐드 작업이 거의 완료되었습니다.
설계와 병행한 비행기 개발, 이젠 동체의 제작도 80 % 이상 완료 되었으며 가장 까다롭던 날개 부착 부위와 착륙 장치부위도 내일이면 완성됩니다.
이젠 크로모 튜브의 절단과 가공도 익숙하게 해내며 일부 요원들의 용접 솜씨는 그럴듯한 수준에 이르렀습니다. 물수평과 직각자, 추를 사용하는 솜씨도 이제는 능란하며 별다른 지시가 없어도 각자의 소임에 따른 진행이 팀이라 불러 손색이 없습니다.


아직도 남은 과정은 제법 분량이 많지마는 이와 같은 추세라면 그리 걱정할바 없이 계획대로 2 월 말에는 완성된 비행기가 날게 될것이 분명합니다.

모터 마운트 제작, 꼬리 날개 제작,조종 시스템 제작, 날개 씌우기,복합소재 부품 제작, 최종 조립, 엔진 장착, 도색공정, 공정 계획에 따라 순서대로 진행 될것입니다.
바쁜 일정으로 매일의 작업과 시행착오며 기타 일일 세미나에서 공부하는 실제의 비행기 제작현장의 정보를 세세히 전하지 못하는 아쉬움이 큽니다.
이번주의 고비를 넘기면 조금 여유를 찾을듯하니 그때 기억을 되살려 현장에 참여하지 못하시는 회원들을 위하여 상세한 내용을 구체적으로 설명토록 할것입니다.

방학중이니 하루 이틀 현장을 방문하고자 하시는 회원들은 언제라도 제작팀과 상의하여 일정을 잡아 찾아오셔도 좋겠습니다.