개념 한 쪽
항공기 체결부품인 너트·와셔·볼트는 형태와 잠금 방식에 따라 용도가 정해진다한다. 각 부품의 본질적 특징을 기준으로 적재·진동·전단·인장 등의 하중 조건에 맞게 선택·체결해야 부품이 풀리거나 파단되는 사고를 막는다한다.
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출제기준 단원 「항공기 하드웨어」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 와셔 종류 판별 | 1 | AN 규격과 평/락크 와셔의 용도 구분을 묻는다한다 |
| 너트 용도·특성 판별 | 1 | 평 너트·캐슬너트 등 너트별 잠금 방식과 사용처를 가르친다한다 |
| 볼트 종류·나사 규격 | 1 | 클레비스 볼트의 하중 방향과 나사산 규격을 식별하게 한다 |
너트는 종류마다 잠금 방식과 용도가 다르다한다. 평 너트(Plain Hexagon Airframe Nut)는 나일론 인서트 등 자체적인 풀림방지 장치가 없어 진동이나 상대운동이 있는 볼트에 단독 사용하면 쉽게 풀리므로 고정된 부위나 로크와셔 등과 함께 사용해야 한다. 잼 너트는 얇은 보조너트로 다른 너트를 고정하는 보조용이다, 나비 너트는 손으로 자주 분해·조립하는 곳에 쓰는 너트다한다.
캐슬너트(castellated nut)는 윗부분에 홈이 여러 개 뚫려 있어 코터핀(cotter pin)이나 안전와이어를 통과시켜 핀으로 고정하는 구조이다, 주로 진동이나 상대운동이 있는 체결부에 사용한다. 캐슬너트는 세트 스크류로 로드 고정용이 아니므로 그 용도와 혼동하면 안 된다.
와셔는 평와셔와 락크와셔로 나뉜다한다. 평와셔(AN960, AN970 등)는 조임면 보호와 하중 분산, 금속 간 전식 방지 목적으로 쓰이며 잠금 기능은 없다. 락크와셔(AN935, AN936 등)는 스프링 작용 등으로 풀림을 저지하는 기능을 가지므로 풀림 방지 목적의 체결부에 사용한다.
볼트는 설계된 하중 방향에 맞춰 선택해야 한다. 예컨대 클레비스 볼트는 전단력만 받도록 설계된 전단 전용 볼트로 조종면 힌지 같은 가동부 체결에 주로 쓰인다한다. 볼트의 나사산 규격은 굵은 피치(NC)와 고운 피치(NF)로 구분되며, 예로 직경 1인치의 NC는 8산/인치, Class 3NF는 14산/인치로 규정되어 있다.
체결 토크는 풀림과 파단을 동시에 방지하기 위한 안전 고정 수단이다. 셀프 락킹 너트처럼 자체 롱킹 저항이 있는 너트를 사용할 때는 너트의 롱킹 토크를 볼트의 규정 토크값에 더한 값을 실제 적용 토크로 해야 하므로 단순히 너트 규정 토크만 적용하면 안 된다. 한편 토크 조임의 목적은 구조적 안전 확보이며, 이질 금속 간 부식(갈바닉 부식)은 토크 자체의 이유가 되지 않으므로 별도 방청 또는 절연 대책이 필요하다한다.
예 1 — 평 너트 관련 판별: 선지에 "평 너트는 풀림방지 장치가 없어 상대운동이 있는 곳에 사용한다"라는 설명이 있으면 이 설명이 틀렸다고 판별한다. 평 너트는 자체 잠금 기능이 없으므로 상대운동이나 진동이 있는 곳에는 단독으로 쓰면 안 되기 때문이다.
예 2 — 셀프 락킹 너트 체결 토크 계산 원리: 셀프 락킹 너트를 체결할 때 실제로 필요한 토크는 '볼트의 규정 토크 + 너트의 롱킹(체결 저항) 토크'를 합한 값으로 적용해야 한다는 원리를 기억하면 토크 적용 실무를 판단할 수 있다.
항공기용 와셔에 대한 다음 설명중 틀리는 것은?
정답 ① · AN960과 AN970은 락크 와셔가 아닌 '평와셔(Plain Washer)'입니다. AN960은 일반적인 평와셔로 너트나 볼트의 머리 아래에 사용되어 표면을 보호하고, AN970은 알루미늄 합금 등의 연질 재질 표면에 사용하는 넓은 면적의 평와셔입니다.
AN960·AN970은 평와셔, AN935·AN936이 락크와셔다 — 규격번호로 종류를 구분한다.
다음은 너트(Nut)의 일반적인 설명이다. 틀리는 것은?
정답 ① · 평 너트(Plain Hexagon Airframe Nut)는 내부에 나사산을 고정하기 위한 나일론 인서트나 로크(locking) 장치가 없는 일반 너트입니다. 따라서 진동이나 상대 운동이 발생하는 부위, 회전하는 볼트 등에 단독으로 사용하면 쉽게 풀려 버리므로 절대 사용해서는 안 되며, 주로 고정된 구조물이나 로크와셔와 함께 사용되어야 합니다.
평 너트는 풀림방지(로크) 장치가 없어 진동·상대운동이 있는 볼트에 단독 사용하면 안 된다.
너트(Nut)의 일반적인 설명 중 가장 올바른 내용은?
정답 ① · 평 너트(Plain Hexagon Airframe Nut)는 자체적인 회전 방지 기능(예: 나이론 인서트, 캐슬 너트의 핀 등)이 없으므로, 진동에 의해 풀리는 것을 방지하기 위해 인장 하중(Tension Load)이 지속적으로 작용하여 너트를 밀어 올리는 부분에만 제한적으로 사용하는 것이 일반적입니다. 다른 너트들의 설명은 모두 해당 너트의 잘못된 특징을 기술하고 있습니다.
평 너트는 자체 잠금기능이 없어 인장하중이 항상 작용해야 풀리지 않는 곳에 쓴다.
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