The Study on Improvement of Thermal Stress Breakage in Infrared Transmissive Glass for Aircraft Searchlight

항공기용 탐조등 적외선 투과 유리의 열응력 파손 현상 개선 연구

Abstract

Aircraft searchlights are used in search or rescue missions when performing night missions, and provide infrared light to keep operations in concealment. During aircraft operation, the infrared ray transmission filter glass for generating infrared rays can break, resulting in problems such as loss of concealment ability and maintenance. In this paper, we describe the procedure for testing the operating conditions of the searchlight when the defect occurs and finding the cause of the defect. We also summarize various methods to improve the cause and process of making the improved filter prototype. In addition, we also describe the results of verifying the performance requirements of the searchlight. As a result of the test and verification, the damage of the filter was improved and the improved filter was applied to the aircraft.

항공기용 탐조등은 야간 임무 수행 시 탐색 또는 구조 임무에 사용되며, 은폐 상태를 유지하며 작전을 수행할 수 있도록 적외선 광을 제공한다. A기종 회전익 항공기 운용 중에, 적외선 생성을 위한 적외선 투과 필터 유리가 파손되는 현상이 다수 발생하였으며, 이로 인해 은폐능력이 상실되고 정비 소요가 발생하는 등의 문제점이 제기되었다. 본 논문에서는 해당 결함이 발생하는 탐조등의 운용 조건을 시험하고, 그에 따른 결함 원인을 도출한 과정을 기술하였다. 그리고 도출된 원인을 개선하기 위한 여러 가지 방안과 개선 필터 시제품 제작 과정을 정리하였다. 또한 개선된 필터가 장착된 탐조등에 대해 성능시험, 내구성 시험, 항공기 장착시험을 통해 탐조등의 규격에서 제시하는 성능 요구를 만족하는지 검증한 결과를 기술하였다. 시험 및 검증 결과 필터의 파손 현상이 개선되었으며, A 기종 항공기에 개선 필터를 적용한 결과 파손 현상이 더 이상 발생하지 않는 것을 확인하였다.

Fig. 1. Aircraft Searchlight

Fig. 2. The Crack of IR Transmission Filter

Fig. 3. IR Light Emission of Searchlight

Fig. 4. Example of Thermal Stress Breakage

Fig. 5. Fracture Mirror in IR Filter

Fig. 6. The Shape of IR Filter Breakage

Fig. 7. Microcrack in the IR Filter

Fig. 8. The Test Result of Alternative Filter

Fig. 9. The Result of Filter Surface Improvement

Table 1. Searchlight Temperature during Operation

Table 2. Comparison of Filter Characteristic

Table 3. The Result of Test Related to IR