제어된 충격 시연

Controlled Impact Demonstration
제어된 충격 시연
CID Array.jpg
제어된 충격 시연
충돌 실험
날짜1984년 12월 1일 (1984-12-01)
요약생존 가능성 향상을 위한 충돌 실험
사이트로저스 드라이 레이크
34°53′13″N 117°49′12″w / 34.88694°N 117.82000°W / 34.88694; -117.82000좌표: 34°53′13″N 117°49′12″W / 34.88694°N 117.82000°W / 34.88694; -117.82000
항공기
항공기형식보잉 720
연산자FAA & NASA
등록N833NA[1]
비행원점에드워즈 공군 기지
승객들0
크루0

관제충격시범(또는 구어체적으로 사막에서의 충돌)은 NASA와 연방항공청(FAA)이 공동으로 진행하는 프로젝트로 원격 조종 보잉 720 항공기를 고의로 충돌시켜 데이터를 입수하고 새로운 기술을 시험해 승객과 승무원의 생존을 돕는 실험이었다. 이번 추락사고는 NASA 에임스 연구센터, 랭글리 연구센터, 드라이든 비행연구센터, FAA, 제너럴 일렉트릭이 4년 이상의 준비기간을 필요로 했다. 수많은 시험운행 끝에 1984년 12월 1일 여객기가 추락했다. 실험은 일반적으로 계획대로 진행되었고, 진화에 1시간 이상이 소요되는 화려한 불덩어리를 만들어냈다.

FAA는 승객의 약 4분의 1이 살아남았을 것이며, 기존 등유 시험 연료가 화재 위험을 충분히 줄이지 못했으며, 항공기 객실 내 장비에 대한 몇 가지 변경이 필요하다고 결론지었다. NASA는 헤드업 디스플레이와 마이크로파 착륙 시스템이 조종사가 보다 안전하게 비행기를 조종하는 데 도움이 되었을 것이라고 결론지었다.

배경 및 실험 설정

N833NA, 테스트에 참여한 보잉 720 항공기

NASA와 연방항공청(FAA)은 제어된 충격 시연(CID)에서 4엔진의 대형 원격 조종 수송기를 사용하여 운송 항공기 탑승자 충돌 생존성 향상을 위한 기술 획득, 시연 및 검증을 위한 공동 프로그램을 실시했다. CID 프로그램은 캘리포니아주 에드워즈에 있는 NASA Ames Research Center(Ames-Dryden)의 드라이든 비행 연구 시설에서 원격 조종 보잉 720 수송기를 이용해 실시됐으며 1984년 말 완료됐다. CID 프로그램의 목적은 기존 연료 사용을 통한 충돌 후 화재 감소를 입증하고 운송 충돌 구조 데이터를 수집하며 기존 개선된 좌석 억제 및 실내 구조 시스템의 효과를 입증하는 것이었다.[2] 보잉 720(테일 번호 N833)NA[1])는 1960년 FAA에 훈련용 항공기로 새로 구매되었다.[3] 2만 시간 이상, 이착륙 주기 5만4000여 차례를 거쳐 내용연수가 끝난 상태였다.[3] 이 항공기는 1981년 CID 프로그램을 위해 NASA-Ames/Dryden 비행 연구 센터로 넘겨졌다.[3]

슬랩다운
충격 전
충격 후 1
충격 후 2
충격 후 3

ICI의 FM-9는 분자중량의 롱 체인 폴리머로 Jet-A 연료와 혼합하면 기존 등유(AMK)를 형성한다. AMK는 모의 충격 시험에서 방출된 연료의 점화 및 불꽃 전파를 억제하는 능력을 입증했다. AMK는 필터 막힘과 같은 몇 가지 문제로 인해 가스터빈 엔진에 직접 도입될 수 없다. AMK는 연소를 위해 엔진에 도입되기 전에 거의 Jet-A로 복원되어야 한다. 이 복원은 성능저하라고 불리며, 보잉 720에서 디그레이더라는 장치를 사용하여 이루어졌다. 4대의 Pratt & Whitney JT3C-7 엔진 각각에는 제너럴 일렉트릭(GE)이 AMK를 분해하여 Jet-A 품질에 가깝게 되돌리기 위해 제작 및 설치한 디그레이더가 있었다.

AMK 연구 외에도 NASA 랭글리 연구소는 구조 부하 측정 실험에 참여했는데, 여기에는 객실 및 조종석의 좌석에 계기 충돌 인체모형을 사용하는 것이 포함된다. 1984년 최종 비행 전에, FAA가 생존할 수 있는 것으로 간주되는 최종 충격 조건을 설정하기 위해 4년 이상의 노력이 필요했다.

제너럴 일렉트릭(General Electric)은 일련의 14회에 걸쳐 4대의 디그레이더를 설치, 테스트했다. FAA는 AMK를 정제, 혼합, 테스트 및 풀사이즈 항공기에 연료를 공급했다. 비행 중 항공기는 원격 제어 하에 준비된 충돌 지점으로부터 약 150피트(46m) 위로 약 69회 접근했다. 이러한 비행은 엔진의 성능을 모니터링하면서 일부 연료 탱크와 엔진에 AMK를 한 번에 한 단계씩 도입하는 데 사용되었다. 같은 비행 동안 NASA의 드라이든 비행 연구 센터도 보잉 720이 드론 비행기로 비행하는 데 필요한 원격 조종 기술을 개발했다. 본격적인 시험의 초기 시도는 1983년 말 720에 대한 업링크 연결 문제로 인해 중단되었다. 업링크가 실패하면 지상 조종사가 더 이상 항공기를 제어할 수 없게 된다.

시험실행

1984년 12월 1일 아침, 시험 항공기는 캘리포니아주 에드워즈 공군기지에서 이륙하여 좌회전하여 고도 2300피트(700m)까지 올라갔다. 이 항공기는 NASA 드라이든 원격 조종 차량 시설의 NASA 연구 파일럿 피츠후그 풀턴에 의해 원격으로 비행되었다. 모든 연료 탱크에는 총 76,000파운드(34,000 kg)의 AMK가 채워졌고 모든 엔진은 개조된 Jet-A에 대한 시동부터 충돌까지 운행되었다(비행 시간은 9분이었다). 그 후 약 3.8도의 글라이들로를 따라 로저스 드라이 레이크 동쪽에 있는 특별하게 준비된 활주로로 하강하기 시작했으며, 착륙 기어는 수축된 채로 있었다.

결정 높이 150피트(46m)를 지면(AGL) 위로 지나자 항공기가 원하는 경로 오른쪽으로 약간 방향을 틀었다. 그 항공기는 네덜란드어로 알려진 상황에 들어갔다. 조종사가 "돌격"을 실행하기로 한 그 결정 지점 위로, 활주로의 중심선까지 다시 기동할 수 있는 충분한 고도가 있는 것으로 보였다. 그 항공기는 글라이들롭 아래, 그리고 원하는 비행속도 아래에 있었다. 데이터 수집 시스템이 활성화되었고, 항공기는 충돌에 전념했다.

항공기는 좌익 저속 스로틀 상태에서 중앙선 왼쪽을 가리키는 항공기 코와 지면에 접촉했다. 항공기는 조절기가 공회전 상태로 설정된 상태에서, 그리고 CID 기간 동안 정확히 중앙선에 착륙하여 8개의 기둥에 의해 날개가 잘려나가면서 동체가 온전하게 유지될 수 있도록 계획되었다("호른"이 기둥에 용접되어 있는 모양 때문에 "Rhinos"라고 불림). 보잉 720기가 착륙했다. 코뿔소 중 한 마리가 버너 캔 뒤에 있는 3번 엔진을 잘라 엔진을 날개 주탑에 올려놓았는데, 이런 유형의 충격에서는 일반적으로 발생하지 않는다. 그리고 나서 같은 코뿔소가 동체를 뚫고 들어가 연료를 태울 때 오두막에서 불이 났다.

3번 엔진을 절단한 것과 풀스로틀 상황은 시험용 봉투 밖이었기 때문에 의미심장했다. 3번 엔진은 약 1/3 회전 동안 계속 작동하여 [4]연료가 저하되고 충돌 후 점화되어 상당한 열원을 제공하였다. 화재와 연기가 진화하는데 한 시간이 넘게 걸렸다. CID 충격은 오른쪽 3번 엔진에 의해 만들어진 커다란 불덩어리로 항공기를 감싸고 태우는 장관을 이루었다. AMK의 관점에서 그 테스트는 주요한 세트백이었다. NASA 랭글리에게 있어, 충돌성에 대해 수집된 데이터는 성공적이고 그만큼 중요한 것으로 여겨졌다.

소견

실제 충격은 초기 화재의 강도가 감소된 것은 AMK의 영향으로 보였지만, 모든 상황에서 충돌 후 화재를 예방하기에 기존 적층 테스트가 충분하지 않았음을 입증했다.[5][6]

FAA 조사관들은 항공기 전체 113명 중 23~25%가 추락 사고에서 살아남았을 것으로 추정했다. 미끄럼틀에서 앞쪽 객실의 연기 가연까지 걸리는 시간은 5초, 뒤쪽 객실의 경우 20초였습니다. 총 대피 시간은 각각 15초와 33초로, 도어를 열고 미끄럼틀을 조작하는 데 필요한 시간을 차지했다. 조사관들은 짙은 연기를 통해 탈출할 수 있는 능력에 대한 그들의 추정치를 "매우 추측적인" 것으로 분류했다.[7]

충돌 분석 결과, FAA는 좌석 쿠션에 새로운 가연성 표준을 제정하여 방화 층을 사용하도록 요구하였고, 결과적으로 좌석은 시험 대상 좌석보다 성능이 우수하였다.[8] 또한 충격 시 접착제로 고정된 비상등 두 종류가 뚜렷이 분리되어 있어 바닥 근접 조명을 기계적으로 고정해야 하는 표준을 구현했다.[9] 피치, 롤링 및 가속을 위한 비행 데이터 레코더 샘플링 속도에 대한 연방 항공 규정이 불충분한 것으로 밝혀졌다.[10]

NASA는 충격 파일럿 작업은 헤드업 디스플레이 사용, 더 많은 작업의 자동화, 고해상도 모니터를 통해 감소했을 수 있는 비정상적인 높은 작업 부하라고 결론지었다. 또 표준 계기 착륙 시스템보다 추적 정확도를 높이기 위해 마이크로파 착륙 시스템을 사용할 것을 권고했다. 실제로 위성위치확인시스템(GPS) 기반의 광역증강시스템(Wide Area Aregmentation System)이 이 역할을 수행하게 되었다.[11]

참고 항목

참조

인용구

  1. ^ a b Pither, Tony (1998). The Boeing 707 720 and C-135. England: Air-Britain (Historians) Ltd. pp. 110–115. ISBN 0-85130-236-X.
  2. ^ 호튼과 켐펠 1988, 페이지 1.
  3. ^ a b c FAA/CT-87/10 1987, 페이지 5
  4. ^ FAA/CT-87/10 1987, 페이지 17.
  5. ^ FAA/CT-87/10 1987, 페이지 20–22.
  6. ^ "Why Planes Burn". NOVA: Past Television Programs, Season 15: January – December 1988. PBS. Retrieved March 9, 2019.
  7. ^ FAA/CT-87/10 1987, 페이지 39–40.
  8. ^ FAA/CT-87/10 1987, 페이지 33.
  9. ^ FAA/CT-87/10 1987, 페이지 38.
  10. ^ FAA/CT-87/10 1987, 페이지 39.
  11. ^ 호튼과 켐펠 1988 페이지 15-19.

원천

외부 링크