유용원의 최신 리포트
<요약본> 해병대 마린온 추락사고 원인에 대한 신보현 예비역 공군소장의 심층분석
작성자 :
무기체계연구원 신 보 현(100.100.xxx.xxx)
입력 2018-07-31 17:16:29
- 조회수 5331
- 댓글 0
- 추천 0 print
이 글은 신보현 무기체계연구원장(예비역 공군소장)의 개인 견해로
'유용원의 군사세계' 공식 입장은 아니므로 오해 없으시기 바랍니다.
------------------------------------------------------
“로터 깃의 실속 플러터1)가 마린온 사고유발 원인”
(주)무기체계연구원 원장 신보현2)
지난 2018년 7월 17일 16:41분경에 포항 해군 6전단 활주로에서 정비 후 시험비행 중에 추락한 해병대 소속 상륙기동헬기 마린온의 사고유발 원인은 “로터 깃 실속 플러터(Rotor Blade Stall Flutter))에 의한 로터 탈락”이라고 (주)무기체계연구원 원장 신보현박사는 주장하고 있다.
그는 현재 가능한 사고의 유발원인으로 ‘기체결함에 의한 진동 누적에 기인한 로터의 피로파괴’, ‘자체 결함에 의한 로터 탈락’, ‘로터 깃 실속 플러터에 의한 로터 탈락’ 등을 들 수 있으나, 사고기는 금년 1월 업체로부터 인수한 새 헬기로서 지난 6월말 진동발생이후 사고 전까지 진동 유발 가능요소들에 대한 지속적인 점검 등을 해왔으나, 공중분해를 유발할 정도의 가능 원인을 발견하지 못했으며, 사고 직전 상승비행전까지 진동에 대한 전조가 없었고, 먼저 로터 하나가 탈락 후 잔여 3개가 지지대에 결합된 형태로 탈락한 것에 대한 증명이 어려워 ‘기체결함에 의한 로터 피로 파괴’는 사고유발 원인으로 비논리적이며, 로터의 탈락을 유발할 정도의 로터 자체의 기계적 결함에 의한 진동 발생 가능성은 희박하며, 진동유발 정도의 기계적 결함이라면 사전 점검시 발견이 가능하고, Initial Crack이나 Crack 확산으로 로터가 탈락했다면 원심력에 의해 강하게 돌아가는 로터의 탈락전 로터 깃 꺽임 현상 증명이 불가능하여 ‘로터 결함에 의한 로터 깃의 탈락’ 역시 사고유발 가능원인으로 논리적이라 할 수 없다고 했다.
반면에 고온/고중량 상태의 비행여건에서 로터 깃 중 어느 하나의 장착상태가 한계치내에 들었다고 해도 타 로터 깃보다 아주 작은 양이지만 장착 각이 클 경우 타 로터는 실속 진입전 정상으로 작동해도 해당 로터 깃이 먼저 실속에 진입하여 진동을 유발할 수 있고, 해당 로터 깃이 사전 유사한 진동을 경험하면서 해당 로터 구성품의 강도가 어느 수준이하로 약하게 될 경우, 실속 발생으로 야기된 진동을 견디지 못하게 되면 플러터(Flutter)로 진동이 발산되어 그 크기가 순식간에 증폭되면서 아래로 꺽이는 과정에 동체에 부딪히고 그 충격과 증폭된 진동의 크기에 의해 단시간(수십 초)내에 해당 로터 깃의 탈락이 가능하며, 그로 인해 로터 깃 디스크에 힘의 불균형이 발생하여 잔여 로터 깃의 기계적 절단에 의한 탈락이 가능하다고 판단되는데, 사고기의 경우 짧은 시간 내에 공중에서 대파수준의 로터 깃들의 탈락이 발생했고, 로터 깃이 실속 플러터 가능 증상인 탈락 직전 진동과 로터 깃의 아래 방향으로 꺽이는 현상이 플러터에 의한 사고임을 증명해주고 있기 때문에 이를 유발 가능원인으로 추정했다고 주장하면서, 자신의 주장에 대해 사고 전개과정에 대한 모든 설명이 논리적이며, 과학적으로 검증이 가능하고, 탈락 로터의 부딪친 흔적, 탈락전 꺽임 현상, 로터깃들의 파단면 전자현미경 사진 분석 및 Black Box의 사고 진전과정에 대한 분석을 통해 검증이 가능하다고 말하고 있다.
그가 주장하는 사고의 원인 및 전개과정을 정리하면 다음과 같다.
(1) 고온/고중량 상태에서 수차례 비행 중 장착 각이 상대적으로 큰 특정 로터 깃에 실속/진동 발생으로 해당 로터 깃의 구성품 강도 약화
(2) 구성품 강도가 실속진동 지탱 가능수준 이하로 약화 진행
(3) 이를 인지하지 못한 채 고온/고중량 상태에서 비행 중 갑작스런 동력 증가시 강도가 약화된 로터 깃에 실속 발생 및 플러터로 발산
(4) 진동이 순식간에 증폭되어 동체에 부딪히고 그 충격과 증폭된 진동에 의해 해당 로터 깃은 탈락되고 거의 동시에 힘의 불균형에 의해 잔여 로터 깃 역시 동체에서 분리되면서 동체는 추락
사고의 원인에 대한 그가 말하는 대책사항으로는
○ 로터 깃들의 “장착 각” 점검 및 최대 동력 상태에서 로터 깃들의 실속 진입 불균형 여부 확인 및 보완(전 로터가 동시에 실속 진입할 때가 가장 이상적임)
○ 상륙 기동헬기의 최대 이륙중량에 대한 재검토 및 운용 환경에 부합하는 최소한의 여유동력 보장을 위한 최대 임무중량 설정 및 절차화
○ 하절기 최대 이륙중량 상태 및 여유 동력이 극히 제한된 비행여건에서 비행안전 저해요소 검토 및 절차 보완 등
1) 회전하는 헬기의 로터가 고 받음각 상태에서 실속에 진입하여 진동이 발생할 때 로터 깃의 강도가 진동을 지탱할 수 없을 정도로 약할 경우 진동이 순식간에 발산하면서 결렬하게 증폭되는 공탄성적 진동을 말하는데, 일단 발생하면 진폭이 급격하게 증대하여 공중분해의 원인이 됨
2) 예)공군소장, 1988.8월 미 퍼듀대학에서 항공우주공학 박사학위를 취득하고 귀국하여 1989.2월 이착륙 훈련 중 발생한 대통령 전용헬기 추락 사고를 제작사의 잘못된 단파 안테나 설계·장착이 사고원임을 이론적으로 추적하여 밝히고 단독으로 프랑스 제작회사에 가서 자신이 주장하는 바를 실험으로 검증하여 당시 1,000만불 상당의 사고 헬기 1대를 보상받은바 있으며, 그것이 계기가 되어 이후 공군의 사고조사 전문위원으로서 1989년이후 1995년까지 공군에서 발생한 비행사고 조사를 전담하여 주관해온바 있으며, 현재에도 항공대에서 항공우주학분야 강의 중임
대표 이미지
2.jpg
