전천후 폭격기 F-15E 의 연료계통

 

 

안녕하세요!

 

맥도넬 더글러스 F-15E

 

스트라이크 이글(F-15E Strike Eagle)은

 

 전선에서 적 후방의 지상 목표물을 타격할 수

 

 있도록 설계된 미국의 전천후 전폭기입니다.

 

F-15의 개량형인 스트라이크 이글은

 

사막의 폭풍 작전에서 연합군 지상부대의

 

근접공중지원의 제공과 적 종심의 주요

 

 목표물을 공습하면서 그 가치를 입증했습니다.

 

 

이번에는 F-15E의 연료계통에 대해

 

알아보려고합니다.

 

연료계통 설명에서 일단 컨포멀탱크나

 

외부연료통은 뒤에서 설명을하고

 

우선 기체내부를 먼저 알아볼게요

 

▲F-15E 주날개 모습

 

16번에 표시된 부분 안쪽으로 연료탱그카

 

자리 잡고 있습니다.

 

F-15E의 연료시스템은 내장 외장 가리지않고

 

여압시스템이 장착되어 있습니다.

 

고고도의 낮은 기압으로 연료가 기화하는 것을

 

방지하기 위해서이고 또 연료를 소모하면서

 

탱크 내에 기압이 낮아짐으로 인해 연료 펌프질이

 

어려지는것을 막습니다.

 

참고로 연료계통을 여압하는 여압시스템은 뒤에

 

나올 연료 이동펌프와는 다릅니다.

 

전자는 컴프레서 단계에서 뽑아낸 엔진 블리드에어로

 

작동하고 후자는 전기모터로 작동합니다.

 

서로 별개이므로 이 두 가지를 햇갈리면안됩니다.

 

 

위 그림에서 6번은 동체에 자리한

 

제 1 탱크로 가장 많은 연료를 저장합니다

 

1번과 4번은 각각 왼쪽과 오른쪽날개속에

 

들어있는 연료탱크입니다.

 

2번은 보조연료탱크입니다.

 

6 , 1 , 4 연료탱크는 비행도중 연료를

 

이리저리 옮기며 무게중심을 최적의 상황으로

 

조절하는 역활을 합니다.

 

오른쪽과 왼쪽 날개의 연료무게 차이가 90kg이

 

넘는다면 연료조절시스템이 자동으로 균형을

 

맞추는데 그게 5분이상 걸리면 고장으로

 

 보고를 해야합니다.

 

3번과 5번은 피드탱크(Feed Tank)라 해서 각각

 

왼쪽과 오른쪽 엔진에 연료를 공급합니다.

 

날개와 동체의 세개의 주 연료통에서 일단

 

피드탱크로 연료를 보낸다음 다시 피드탱크가

 

엔진으로 연료를 펌프질하는데 그 이유는

 

F-15기의 엔진에 연료를 공급하려면 반드시

 

연료를 펌프질해서 공급해야하고 배변비행이나

 

G기동시에 필요한 연료를 주 연료통에서

 

뽑아 쓸수가 없기 때문입니다.

 

그러므로 이 피드탱크 내의 할당된 용량만큼만

 

뒤집어진채로 날 수가 있습니다.

 

주연료통과 피드탱크사이 밸브가 피드탱크

 

연료량에 따라 자동으로 열렸다 닫혔다 펄럭거립니다.

 

주연료통은 이렇듯 펌프를

 

사용해서 피드탱크로 연료를

 

보내는데 만약 그 펌프가 고장나도 중력을 이용하여

 

피드탱크에까지는 보낼 수 있습니다.

 

하지만 위에서 설명한듯이 피드틍크에서 엔진으로

 

연료를 공급하는 3개의 부스트폄프가 모두 고장나면

 

엔진이 정지할수밖에 없습니다.

 

그렇지만 3개가 모두 정지하는 상황은 거의 드물고

 

한개만 살아있어도 밀리터리출력을 유지할수가

 

있습니다.

 

▲원심펌프

 

F-15E는 물론이고 대부분의 항공기에서 연료이동

 

펌프는 거의다 전기모터로 구동되는 원심펌프입니다.

 

 

 

F-15E는 군용기인 만큼 적들의 공격에 대한

 

생존성을 염두해두고 설계가 되었는데

 

연료계통도 마찬가지입니다.

 

엔진에 화재가 발생하여도 연료탱크는 무사하고

 

여러가지 코팅과 충격흡수 폼이 처리되어있어서

 

직격탄을 맞아도 폭발의 위험이 없습니다.

 

연료가 이러지리 움직이면서 발생하는 정전기도

 

차단해서 불이 붙는것을 예방합니다.

 

이제 외부연료통과 컨포멀탱크(CTF)를알아볼게요

 

 

F-15는 최대3개의 외부연료탱크를

 

장착할 수 있는데 이건 컨포멀탱크와는

 

별개입니다.

 

전투시 신속하게 뗴어버리기 위해 외장연료를

 

동체내부로 이동해서 먼저 비우는데 이것 또한

 

블리드 에어를 사용합니다.

 

외부연료탱크는 비행 중 버릴수 있지만

 

컨포멀탱크보다 공기저항을 더 많이 발생시킵니다.

 

▲컨포멀탱크 CFT Conformal Fuel Tack

 

양쪽에 하나씩 달고나는 CFT는 자동으로

 

양쪽균형을 450kg이내로 맞춥니다.

 

CFT는 앞,중앙,뒷 부분으로 연료저장부분이

 

나뉘어져 있습니다.

 

연료가 충렁거려서 밸런스를 흐트리는걸

 

 방지하기 위함입니다.

 

CFT는 비행 중 분리가 불가능한 대신 공기저항이

 

적고 항공기의 기동성을 해치지 않습니다.

 

 

조종사는 왼쪽 콘솔 윗부분에 있는

 

연료조절패널로 위의 모든 복잡한

 

사항을 관리할수가 있습니다.

 

가운데는 연료덤핑스위치

 

 

그렇다면 이제 F-15E가 무슨 수로 탑재된

 

연료량을 산출해서 이렇게 조종사에게

 

보여줄수가 있는 이유는

 

 

바로 자동차 연료탱크에도 달려있을법한

 

플로팅 타입센서를 사용합니다.

 

쉽게말하면 부력이 있는 공같은 걸

 

띄워서 그 높이로 연료량을 측정하는

 

구식이고 정확도도 떨어지는 방식입니다.

 

특히 급기동중이나 바로 직후에는 더욱더

 

비정확한 방식입니다.

 

F-15E는 개발된지 좀 된 기종이라그런듯합니다.

 

 

1.유압으로 급유창을 열어서

 

2.급유붐과 딱딱소리나게 결합시키고

 

3.공중급유기 자체의 압력으로

 

연료를 공급받습니다.

 

4. 연료압력이 80PSI에 도달하면 자동으로

 

붐이 분리가 됩니다.

 

동체연료탱크가 700kg정도

 

 채워지면 외부연료탱크에

 

연료가 들어가기 시작하고 컨포멀탱크는 이와

 

무관하게 시작부터 연료를 공급받습니다.

 

 

참고로 F-15E에 연결되는 '플라잉 붐'타입 공중급유

 

장치는 분당 3톤의 연료를 급유할수 있습니다.

 

F-15E에는 내부연료 총 2019갤런과 CFT와 3개의

 

외부연료탱크에 3286갤런이

 

 들어가서 총 5305갤런을

 

탑재할수가 있습니다.

 

한마디로 이론상 20톤의 연료를 넣을수 있습니다. 

 

자 마지막으로 연료텀핑에 간단히 알아보고

 

마무리 할게요

 

 

연료를 일단 버리기로 마음을 먹었으면

 

오른쪽날개에 있는 덤프밸브를 통해

 

통체와 날개연료를 버리는것입니다.

 

내부연료를 버리면서 CFT와 외부연료를 내부로

 

옮겨서 버립니다.

 

중요한건 빠르게 버려야됩니다 일단

 

랜딩기어를 내리면 외부연료탱크의 연료는

 

절대 버릴수가 없습니다.

 

아까운 연료탱크자체를 떼어내거나

 

킵하거나 선택을 해야됩니다.

 

버리는 속도는 오른쪽날개탱크 분단 175kg

 

왼쪽날개분당 117kg 동체연료분당 567kg으로

 

전체적으로는 1분에 대략 410kg을

 

대던진다고 생각하면됩니다.

 

물론 덤프밸브가 오른쪽에만 잇으므로 모든

 

연료를 버릴때까지 왼쪽날개가 오른쪽에비해

 

분당 60kg 가량씩 가벼워집니다!

 

쓰다보니 생각보다 너무오래걸리고 힘드네요

 

지루했을수도 있는 글인데 읽어주셔서 감사합니다.

 

여기까지 마무리할게요!!

 

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