모듈형 엔진의 수명관리를 고려한 항공기-임무 할당 모형

An Aircraft-Mission Assignment Model Considering Modular Engine Lifetime Management

본 연구는 군의 항공기 운영 목적과 환경에서 항공기 엔진의 수명관리를 고려한 항공기-임무 할당 모형(AMA: Aircraftmission assignment model)을 제안한다. 엔진은 항공기가 근원적 기능을 발휘할 수 있도록 하는 핵심 부품으로, 정해진 수명 동안 사용한 후 재생과정(창정비)을 거쳐 재사용된다. 또한, 엔진의 창정비 기간 중 항공기의 정상적 운영을 위해 예비 엔진을 보유하고 있으며, 예비 엔진의 소요는 창정비 기간과 분산(불확실성)을 고려하여 산정된다. 따라서 창정비 기간의 균일성은 예비 엔진의 소요 감소와 항공기의 안정적 운영에 기여한다. 창정비 기간의 균일성은 엔진의 수명관리를 통해 창정비 입고량과 주기를 균등하게 유지함으로써 향상될 수 있다. 결론적으로, 본 연구의 목적은 원활한 항공작전 수행 여건을 보장하면서 엔진들의 잔여 수명이 수명관리 통제선에 따라 분포될 수 있도록 항공기를 운영하기 위한 의사결정 모형을 제안하는데 있다, 또한, 현실의 항공기 운영환경을 고려하여 수치실험 예제를 개발하고, 수리모형에 의한 임무 할당에 따라 수일 동안 항공작전을 수행하는 시뮬레이션을 통해 본 연구의 적합성과 효과성을 검증하였다.

This article proposes an Aircraft-Mission Assignment (AMA) model, considering the operational environments for military aircraft and the conception of aircraft engine lifetime management. The engine is a critical component that enables the airplane to perform its fundamental function, and is used for a specified lifetime and then reused through a renewal process, that is, depot maintenance (DM). Furthermore, the military holds the spare engines for the operation of airplanes during the depot maintenance period of the engines, and the requirement has been computed by considering the mean and uncertainty of the repairing period. Thus, the uniformity of DM times contributes to the reduction of the spare engines and stable operation of the fighters, and it can be enhanced by keeping the amount and time-interval of entered engines uniformly through managing the lifetime consumption of the engines. Consequently, the purpose of this study is to suggest a decision-making model for employing the fighters efficiently so that the residual lifetimes of the engines could be distributed according to a control line established for lifetime management. Moreover, considering the real environments of aircraft operation, an example is developed, and the suitability and effectiveness of this study have been verified by a simulation that the military performs air operations for several days.