프로펠러 피치와 페더링, 정속 프로펠러 원리 | 항공정비사 구술

요약

• 블레이드 각(Blade Angle)은 회전면과 블레이드 시위선이 이루는 각이고, 받음각과는 다르다.
• 정속 프로펠러는 거버너가 피치를 자동으로 바꿔 회전수를 일정하게 유지한다.
• 페더링은 엔진이 멈췄을 때 블레이드를 비행 방향과 나란히 돌려 항력과 풍차 회전을 줄이는 것이다.

블레이드 각과 받음각은 어떻게 다를까?

구분	기준	바뀌는 조건
블레이드 각 (Blade Angle)	회전면 ↔ 블레이드 시위선	피치 변경 장치로만 바뀜
받음각 (Angle of Attack)	실제 들어오는 상대풍 ↔ 시위선	비행 속도와 회전수에 따라 바뀜

비행 속도가 빨라지면 상대풍이 앞쪽에서 들어와 받음각이 작아진다. 그래서 속도가 빠를수록 큰 피치(High Pitch)가 필요하고, 이륙처럼 느릴 때는 작은 피치(Low Pitch)가 필요하다.

블레이드 각은 허브 쪽에서 크고 끝 쪽에서 작게 비틀려 있다. 끝으로 갈수록 회전 속도가 빨라지기 때문에 모든 위치에서 비슷한 받음각을 만들기 위해서다.

프로펠러는 어떤 종류가 있을까?

• 고정 피치(Fixed Pitch): 피치를 바꿀 수 없다. 단순하고 가볍다.
• 지상 조정 피치(Ground Adjustable): 지상에서만 피치를 바꿀 수 있다.
• 조종 피치(Controllable Pitch): 비행 중 조종사가 피치를 바꾼다.
• 정속 프로펠러(Constant Speed): 거버너가 피치를 자동으로 조절해 회전수를 유지한다.

정속 프로펠러는 어떻게 회전수를 유지할까?

거버너 안의 플라이웨이트(Flyweight)가 회전수를 감지한다. 회전수가 설정값보다 빨라지면 플라이웨이트가 바깥으로 벌어지며 피치를 키우는 쪽으로 오일을 보내고, 공기 저항이 커져 회전수가 내려간다. 느려지면 반대로 피치를 줄인다.

과속 → 플라이웨이트 벌어짐 → 피치 증가 → 회전 저항 증가 → 회전수 감소

구술 26개 분야, 457문항을 원리 중심 답변으로 정리한 자료

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페더링은 왜 할까?

쌍발기에서 엔진 하나가 멈추면, 멈춘 엔진의 프로펠러가 맞바람에 돌며(Windmilling) 큰 항력을 만든다. 이때 블레이드를 약 90° 가까이 돌려 비행 방향과 나란히 세우면 항력이 크게 줄고 회전도 멈춘다. 이것이 페더링이다.

• 페더링은 멈춘 엔진의 추가 손상도 막는다.
• 페더링 펌프나 스프링·카운터웨이트로 오일 압력이 없어도 페더 쪽으로 가게 만든 형식이 많다.
• 터보프롭은 지상에서 베타(Beta) 영역·역피치(Reverse)를 써서 감속하기도 한다.

정비사는 무엇을 점검할까?

• 트래킹(Tracking): 각 블레이드 끝이 같은 회전면을 지나는지 확인한다.
• 밸런싱(Balancing): 정적·동적 균형을 맞춰 진동을 줄인다.
• 블레이드 앞전의 찍힘(Nick)과 패임은 한계 안이면 다듬어 응력 집중을 없앤다.
• 프로펠러를 손으로 돌릴 때는 점화 스위치 상태와 관계없이 언제든 시동이 걸릴 수 있다고 생각하고 회전면 밖에 선다. (피스톤 엔진 프로펠러)

자주 묻는 질문

저피치와 고피치는 언제 쓰나요?

이륙과 상승처럼 큰 힘이 필요하고 속도가 느릴 때는 저피치(높은 회전수), 순항처럼 속도가 빠를 때는 고피치를 쓴다.

블레이드 스테이션(Blade Station)은 무엇인가요?

허브 중심에서 블레이드 위의 특정 지점까지 거리다. 블레이드 각을 재거나 손상 위치를 기록할 때 기준으로 쓴다.

구술 한 줄 답은?

"페더링은 엔진 정지 시 블레이드를 비행 방향과 나란히 돌려 항력과 풍차 회전을 줄이는 것입니다."

작성자: 2023 운항정비사 채용 합격자. 구술 준비 경험과 표준교재를 바탕으로 정리했으며, 실제 작업은 항상 해당 기종 매뉴얼(AMM)을 따른다.