까다로운 특수 응용분야 지원 솔루션
열산화 안정성,탁월하게 낮은 마모율과 마찰율, 우수한 중량대비 강도 특성을 모두 결합한 재료로 항공우주 분야용 정밀 부품의 작동 수명 연장
스플라인 커플링은 항공우주 분야내 다양한 용도에 사용되고 있습니다. 여기서는 APU와 보조발전기의 연결부를 살펴보겠습니다. APU와 발전기 간 일어날 수 있는 정렬 불량을 해소하기 위한 용도로 스플라인 커플링이 사용됩니다. 스플라인 커플링의 기본 기능은 긴 사용 수명 동안 윤활없이 두 장치 사이에 토크를 전달하는 것입니다.
작동 중인 스플라인 커플링에서 토크 전달에 따른 부하로 인해 미세한 변위가 수 없이 많이 발생합니다. 이러한 여건에 적합하기 위해서는 스플라인 커플링에 매우 뛰어난 내마모성, 전력 손실과 발열 현상을 방지하기에 충분히 낮은 마찰율, 내크리프성이 모두 요구됩니다. 마지막으로, 어떠한 상황에서도 커플링으로 인해 인접한 샤프트의 금속 스플라인이 손상되는 일이 없어야 합니다.
Ducoya 스플라인 커플링은 까다로운 공차로 제조할 수 있고, 높은 토크 부하, 빠른 회전 속도에서 긴 수명을 보장합니다. Ducoya는 인접한 샤프트에 마손부식을 유발하지 않습니다. 또한 경량의 고강도 재료로 회전력 전달 성능이 뛰어납니다.
가혹한 적용 환경과 비윤활 조건에서도 Ducoya는 최소한의 마모도를 발휘합니다.
CSD (Constant Speed Drive)의 기능은 발전기에서 회전 속도를 일정하게 유지하는 것입니다. CSD는 다양한 입력 샤프트 속도(2000-9000rpm)로 구동될 수 있으며, 이러한 극단값 사이에서 지속적으로 일어나는 변동을 수용해야 합니다. 속도 변동에 취약하면 부적절한 주파수의 AC 전력이 생성될 수 있습니다.
유압 계통과 기계 계통이 복잡하게 결합된 CSD에는 재료 측면에서 해결해야 할 과제들이 많습니다. 부속품들의 긴 수명 유지를 위한 낮은 마모도, 기계적 손실을 최소화하기 위한 낮은 마찰도, 유압 손실을 최소화하기 위한 요건인 미끌림 동작 중 효과적인 밀봉 등과 같은 과제입니다. 유압 계통의 PV 값은 높게 상승할 수 있고, 모든 동적 밀봉 소자들은 선택한 오일뿐만 아니라 높은 PV 값과도 호환되어야 합니다.
CSD의 온도는 -90°C(-130°F)부터 +100°C(212°F)를 넘는 온도까지 광범위합니다. 따라서 이러한 범위의 온도와 호환되는 부품들을 선택해야 합니다.
Ducoya 정밀 항공우주 분야용 부품들은 거의 모든 오일에 낮은 마찰율과 낮은 마모도, 효과적인 밀봉력을 제공합니다. Ducoya는 또한 넓은 온도 범위에서 작동할 수 있습니다. 엄격한 공차와 작은 축 치수로 부품들을 제조하여 패킹 요건을 최소화할 수 있습니다.
부품 크기 최소화뿐만 아니라 고압 용도로도 Ducoya가 적합합니다.
Ducoya는 또한 기계식 CVT(Continuously Variable Transmission, 연속가변변속기)에서도 찾아볼 수 있습니다.
패스너는 작지만 중요한 정밀 항공우주 분야용 부품으로, 중요한 구조체에 결속됩니다. 엔진이나 APU 주변에 장착되는 패스너는 장시간 고온에 노출될 수 있습니다. 크리프 또는 변형은 패스너 고장을 유발할 수 있습니다. 또한 나사산 맞물림면을 손상시킬 수 있는 마손부식 현상없이 락너트(Lock Nut) 등의 패스너 해체가 가능해야 합니다. 락너트는 여러 번 재사용할 수 있고, 풀리지 않을 만큼 충분한 마찰력을 유지합니다.
패스너는 설계 하중에 견딜 수 있을 정도로 튼튼해야 합니다. Ducoya는 고온에서 내크리프성을, 그리고 광범위한 조건과 장기간에 걸쳐 안정적인 마찰율을 발휘합니다. Ducoya 잠금장치 소자들은 캐스텔레이션과 같이 복잡하고 먼지를 끌어당기는 기능을 필요로 하지 않습니다. Ducoya의 높은 강도는 엔진 및 APU를 포함한 기체의 많은 영역에 적용할 수 있습니다.
폴리머이므로 Ducoya는 부식되지도 않고, 인접한 부속품들에 갈바닉 (Galvanic) 부식을 유발하지도 않습니다. 또한 고강도 진동에도 성능 저하 없이 강한 내성을 보입니다. Ducoya 패스너는 여러 번 재사용할 수 있고, 금속성 맞물림면에 마손부식을 일으키지 않습니다.
연료, 오일 및 유압 배관을 안전하게 유지하고 피로파괴를 유발할 수 있는 진동 응력으로부터 보호하는 데 중요한 기능을 수행하는 소형 부속장치들입니다. 비설계 부하로부터 보호하려면 이 장치들의 강도와 강인성이 높아야 합니다. 클램프가 긴 수명 동안 최적의 성능을 보장하려면 엔진 온도에서 크리프 내성이 요구됩니다. 마지막으로 엔진 또는 APU에 추가되는 클램프의 무게를 최소한으로 줄여야 합니다.
신형 연료 계통의 클램프는 매우 높은 고도에서 일반적인 온도(-90°C(-130°F)) 외에 -253°C(-423°F)의 액체 수소와 같은 극저온에도 노출될 수 있습니다. 이러한 조건에서 클램프 자체 파손 또는 서로 다른 열팽창 계수로 인해 결속되는 서비스 라인의 손상을 유발해서는 안 됩니다.
Ducoya 섬유강화 클램프는 알루미늄 또는 티타늄 클램프보다 높은 강인성을, 알루미늄보다 30% 낮은 밀도를 제공합니다. Ducoya는 고온에서도 크리프 내성이 강하고, 중요한 서비스 라인을 피로파괴로부터 보호하는 특성을 발휘합니다. -273°C(-459°F) 정도의 극저온에서도 취화가 일어나지 않아 사용 온도가 넓다는 것이 Ducoya 폴리이미드 정밀 항공우주 분야용 부속품들의 중요한 특징입니다. 열팽창 계수(12×10-6 m/m/°C ~ 25×10-6 m/m/°C)를 고려할 때 알루미늄 및 강철 서비스 라인에도 Ducoya 섬유강화 클램프가 적합합니다.
Ducoya 클램프는 대부분의 항공우주 분야용 연료, 윤활유 및 유압유는 물론 제빙유, 물 등과 같은 환경 오염물질과도 호환됩니다.
VSV(Variable Stator Vane, 가변 스테이터 베인)는 첨단 가스터빈의 우수한 컴프레셔 성능에 필수적입니다. 특히 단거리 비행 시 하중이 가해지는 위치의 잦은 변동, 격한 진동, 중량 최소화 요건, -90C ~ +370C 범위의 심한 온도 변화, 열팽창 수용에 수반되는 고정밀 항공기용 부품 관련 요건이 작동 특성에 포함됩니다. 가능한 최장 기간 엔진 가동 지속, 수익성 있는 비행, 최대 효율 유지, 유지관리 비용 절감 요건들이 여기에 추가됩니다.
Ducoya 폴리이미드는 극한의 온도에서 낮은 마모도와 낮은 마찰율을 지원하여 유지관리 주기를 연장시키는 동시에 UR(Unison Ring, 유니슨링) 작동력을 최소화합니다. 고온 산화 조건에서 안정성이 뛰어나 부품 수명 단축없이 고전력 설정을 확대 사용할 수 있습니다. Ducoya의 적정 표준이 진동을 효과적으로 완화하고 부품 수명을 연장하며 엔진의 기타 부위에서 응력을 줄여줍니다. Ducoya 폴리이미드는 인접한 금속 부품들과 가장 잘 체결되도록 다양한 수준의 열팽창 등급으로 선택할 수 있으며, 까다로운 공차에 맞춰 제작할 수도 있습니다. 우수한 강도 대 중량비와 결합된 이러한 특성의 조합은 최대 효율로 엔진 작동을 통해 최장 기간 안전한 엔진 작동이 가능함을 의미합니다.
현대 제트 엔진 설계에서 과제 중 하나는 압축 공기 손실을 최소화하는 것입니다. 누출을 줄여서 엔진 효율을 높여야 승객 마일당 비용이 절감됩니다. 압축 공기 손실을 줄이는 데 Shroud(슈라우드)가 유용하지만 마찰도와 마모도가 낮고 고온 작동 안정성을 유지해야 합니다.
Ducoya의 “부드럽지만 강한” 특성으로 인해 압축 공기 밀폐력은 크고 마찰도는 낮기 때문에 작동력과 마모도를 최소화하여 부품 수명을 극대화할 수 있습니다.
UR(Unison Ring)는 VSV(Variable Stator Vane)과 주입구 가이드 베인의 작동에 중요한 항공우주 분야용 부품으로. 광범위하게 변동되는 온도, 진동 및 하중 아래 빈번한 작동에 노출됩니다. UR 액추에이터의 크기를 줄이려면 마모방지 패드의 마찰이 최대한 감소시켜야 합니다. 목표 중량을 달성하기 위해서는 경량이어야 하지만 내구성도 요구됩니다. 엔진을 최대한 안전하게 작동하는 데 낮은 고장율과 긴 수명도 중요한 요건입니다.
대기 중 비윤활 경화 스테인리스 스틸에 대한 Ducoya의 마찰계수는 동적의 경우 0.09 정도로 낮고, 정적의 경우 0.27 수준입니다. 마찰계수가 이렇게 낮으면 반응성이 향상되고, 액추에이터의 크기와 중량을 최소한으로 유지할 수 있습니다. 낮은 마모율은 긴 부품 수명과 항공기 비행 기간 연장을 의미합니다. Ducoya는 열산화 안정성도 뛰어나므로 Tg와 같은 상전이 부작용도 없고 폭넓은 온도 범위에서 그 특성을 유지합니다. 즉, 넓은 온도 범위에 걸쳐 우수한 강도로 일관된 작동을 유지합니다.
공조계통 도어들과 그 작동은 제트 엔진 작동의 중요한 부분입니다. 특히 시동 및 종료 절차 중, 그리고 비행 중 탈설계 조건에 대응 중에 중요합니다. 이러한 항공기 부품들은 이상적으로 유지관리가 불필요하고 윤활없이 긴 수명과 낮은 마찰도를 보여주므로 액추에이터의 크기를 최대한 축소할 수 있습니다. 다른 엔진 컴프레서 부속품들과 동일하게 넓은 온도 범위를 성능저하 없이 견딜 수 있어야 합니다. 이 넓은 온도 범위에 걸쳐 안정적인 작동을 보장하려면 정밀한 치수 공차가 요구될 수 있습니다.
대기 중 비윤활 경화 스테인리스 스틸에 대한 Ducoya 정밀 항공기 부속품들의 마찰 계수는 동적의 경우 0.09 수준으로 낮고, 정적의 경우 0.27 수준입니다. 이렇게 낮은 값 때문에 작동 시스템의 크기를 최대한 감소시킬 수 있습니다. Ducoya 부속품들의 낮은 마모도는 긴 부품 수명을 의미합니다. 엄격한 공차를 달성하기 위해 다양한 기법으로 Ducoya 부속품들을 제조할 수 있습니다.
연료 비례제어 밸브와 차단 밸브는 안전에 중요한 정밀 항공우주 분야용 부품으로. 사용 중인 연료(예: Jet A-1, JP-8, Avgas 등)와 과도한 팽창 없이 호환되어야 합니다. 특히 밸브 차단 상태에서 엔진으로 연료 유입을 통제하기 위한 효과적이고 안정적인 밀봉이 주요한 성능 요건입니다. 비례제어 밸브는 입력되는 명령에 따라 정확하고 일정하고 예측 가능한 유량을 일정하게 공급해야 합니다. 비례제어 밸브의 정지마찰은 이상의 요건과 상충되므로 매우 바람직하지 않은 마찰 현상입니다.밸브도 광범위한 온도에 노출됩니다.
다양한 항공기 연료에서 Ducoya의 팽창은 최소한으로 유지됩니다. 과도한 팽창은 작동력 증가, 또는 극단의 경우에 밸브의 오작동으로 이어지기도 합니다. 밸브가 정밀하고도 안정적인 작동을 유지하려면 낮은 마찰도와 낮은 정지마찰이 요구됩니다. 높은 강도와 낮은 탄성계수가 조합된 Ducoya는 광범위한 조건에서 우수한 밀폐력을 발휘합니다.
비설계 조건에서 엔진의 안전한 작동을 유지하려면 샤프트 범퍼가 필요합니다. 주 샤프트의 과도한 휘어짐을 방지하는 것이 범퍼의 기능입니다.극한의 경우에 항공기의 안전한 착륙을 위해 이러한 조건이 장시간 지속될 수도 있습니다. 샤프트의 고속 회전 중 접촉 시간 동안 잠재적으로 고부하 상태에서 극단적인 PV(압력-속도) 조건이 유발될 수 있고, 그 결과로 많은 재료에서 부속품들의 마모가 급속도로 진행될 수 있습니다. 또한 정상적인 엔진 작동 온도뿐만 아니라 마찰열로 인해 상승한 온도에도 범퍼가 견딜 수 있어야 합니다.
Ducoya 폴리이미드 부품은 다른 재료들이 견딜 수 없는 극한의 온도와 PV 조건 모두에 견디는 강한 내성을 자랑합니다. 동적 마찰계수가 낮으면 미끄럼 접촉으로 인해 발생하는 열이 최소화되고, 열산화 안정성이 높으면 부품 부식 속도가 저감됩니다. 또한 극단적 PV 조건에서 비설계 작동 중에 부품 수명을 충분히 길게 유지하는 데에도 낮은 마모율이 일조합니다.
항공기 이착륙 계통, 특히 노즈휠은 이착륙 속도에서 흔들림이나 진동 없이 안정적인 조향력을 보여야 합니다. 또한 경착륙을 포함한 착륙 시 충격 부하를 견디면서 기계적 무결성도 유지해야 합니다. 이착륙 계통은 광범위한 온도 변동 조건에서 작동해야 하며, 다양한 소자 및 항공기용 유체에 노출됩니다. 윤활유 또는 과도한 유지보수 없이 긴 사용 수명도 요구됩니다.
Ducoya는 고부하 상태에서 윤활유 없이도 높은 강도와 내마모성을 발휘합니다. 마찰계수가 높은 등급은 부속품들의 정렬을 양호한 상태로 유지하는 데 도움이 됩니다. 탁월한 성능을 발휘하기 위해 필수적일 수 있는 철저히 통제되는 작은 공차 때문에 정밀 항공우주 분야용 부속품 소재로 Ducoya가 적합니다.
Ducoya는 랜딩 기어 요건들을 충족하는 것 이상으로 매우 넓은 온도 범위에서 사용할 수 있습니다.
랜딩 기어는 흔들림과 진동 현상 없는 지상 활주와 이륙 비행을 지원할 수 있도록 설계해야 합니다. 또한 경착륙 시 충격 부하를 안전하게 흡수하여 착륙 후 주기대까지 항공기의 안전한 지상 활주가 가능하도록 설계해야 합니다. 이러한 목표를 달성하기 위해서는 이착륙 계통 설계에서 댐퍼 밀봉이 중요한 부분입니다.
댐퍼 씰은 정밀 항공기용 부속품으로, 계통을 통과하는 유압유의 흐름을 철저히 제어하여 최적 수준으로 일정하게 유동할 수 있도록 합니다. 당연히 선택한 유압유, 그리고 탈빙 유체 등과 같이 접촉할 가능성이 있는 다른 항공기용 유체와 댐퍼 씰이 호환되어야 합니다.
Ducoya 폴리이미드 부품은 제어된 감쇠율을 지원하도록 극도로 엄격한 공차로 제작할 수 있습니다. Ducoya는 마모율이 낮아 긴 수명과 일관된 성능을 보장합니다. 또한 광범위한 유압유, 그리고 탈빙 유체를 포함한 그 밖의 항공기용 유체들과도 호환됩니다.
충격 부하를 견디고 안전하게 의도된 수치로 복귀될 수 있는 정도로 높은 강도와 연신율도 Ducoya의 특성입니다. 밀도가 낮아 중량 최소화가 가능한 것도 특징에 포함됩니다.
플랩 및 슬랫 작동 시스템은 빗물, 탈빙 유체, 스카이드롤(Skydrol) 유압 작동유 및 제트 연료에 노출될 수 있습니다. 이 작동 시스템의 마모면과 마찰면은 이러한 유체에 노출되어도 수명이 단축되지 않아야 합니다. 마지막으로 이 작동 시스템은 내구력이 매우 강하면서 마찰율은 낮고 경량이어야 합니다. 항공우주 분야에서는 항상 경량화가 필수 요건입니다. 하지만 최고 부하에도 안정성을 유지하고 액추에이터 자체를 가능한 한 소형으로 유지하기 위해서는 마찰율이 낮아야 합니다.
Ducoya는 강도가 높아 비행 중 플랩과 슬랫을 사용할 때 나타날 수 있는 고압 부하를 충분히 수용하므로 항공우주 분야 작동 시스템에 탁월한 소재일 수 있습니다. Ducoya G021 의 밀도가 1.51로 낮기 때문에 최신 세대 민간 및 군용 항공기에서 볼 수 있는 복합 재료들과 작동 시스템의 호환성을 유지할 수 있습니다.
마찰계수가 조종익면의 전기 또는 유압 작동부 크기에 영향을 줍니다.Ducoya의 마찰계수는 0.12( 마찰 조건에 따라 변동) 정도로 낮기 때문에 작동부 크기를 최소화할 수 있습니다.
Ducoya는 다양한 조건에서 극도로 낮은 마모율을 지원하므로 항공기 수명 동안 중요한 유지보수 불필요 요건을 충족할 수 있습니다.에일러론(Aileron), 엘리베이터, 러더(Rudder) 등의 주 FCS(Flight Control Surfaces, 비행조종익면)은 안전에 중요한 부속장치들입니다. 당연히 이러한 조종면은 견고하면서 안정적으로 작동해야 합니다. FCS를 작동시키기 위해 다양한 기계적 기술이 사용될 수 있습니다. 그러나 높은 기계적 부하나 유압 부하, 빈번한 작동, 고속 작동뿐만 아니라 중량과 마찰을 최소화할 필요성, 모든 유지보수 또는 검사 관련 요건 등이 수반되는 것이 일반적입니다.
낮은 밀도, 낮은 마찰도와 높은 강도, 낮은 마모율 특성이 모두 결합된 Ducoya는 주 FCS의 작동에 유용한 솔루션이 될 수 있습니다. 안정성, 긴 수명 지원과 더불어 고속 및 고부하 작동에 의해 생성되는 높은 PV 값에 대한 강한 내성은 매우 중요한 요건입니다. Duvelco는 이러한 주요 조종계통의 특성을 충분히 파악하고 있고, 모든 항공우주 분야 관련 재료에 대해 철저한 품질관리 및 이력추적 절차를 마련해 놓고 있습니다.
Ducoya는 Skyrol™을 비롯하여 광범위한 항공우주 분야용 유체와 호환됩니다. 따라서 높은 압력의 유압 실린더에서 유용하게 사용할 수 있습니다.
스포일러는 안전하고 통제된 착륙에 중요한 장치입니다. 높은 공력 부하에 저항하기 위해 사용되며, 안정적으로 신속하게 체결되어야 합니다. 작동 시스템은 이러한 요구사항을 반영하면서 중량, 마찰 및 유지보수 최소화 요건도 충족해야 합니다.
AB(Air Brake, 에어브레이크)를 사용하여 군용 항공기의 조종성을 높일 수 있습니다. 극단적인 공력 부하 아래 신속하게 체결될 수 있습니다. 또한 반복적으로 빈번히 사용되기도 합니다. 군용 항공기의 경우, 중량의 중요성이 더욱 커지며 작동 시스템의 크기와 중량을 최소화하기 위해 불필요한 마찰을 없애야 합니다.
낮은 밀도, 낮은 마찰도와 높은 강도, 낮은 마모율 특성이 모두 결합된 Ducoya는 스포일러와 AB의 작동에 유용한 솔루션이 될 수 있습니다. 고속, 고부하, 잦은 작동으로 인해 생성되는 높은 PV 값에 대한 강한 내성은 AB에 매우 중요한 요건입니다. 스포일러의 안정적인 배치는 모든 착륙에 중요합니다. Duvelco는 재료에 따라 이러한 시스템의 성능이 달라질 수 있음을 충분히 파악하고 있습니다. 따라서 Ducoya가 최고 성능의 정밀 항공우주 분야용 부속품 소재로 제조될 수 있도록 광범위한 연구 개발에 투자하고 있습니다.
Ducoya는 Skyrol™을 비롯하여 광범위한 항공우주 분야용 유체와 호환됩니다. 따라서 높은 압력의 유압 실린더에서 유용하게 사용할 수 있습니다.
유압 펌프 및 모터의 동적 밀봉 소자들은 고속의 미끌림 속도와 고압에 노출되어 PV(압력-속도) 값 상승을 초래할 수 있습니다. 최소한의 유지보수로 안정적으로 작동을 지원하는 것은 방사형 및 축형 유압 펌프와 모터 모두에 해당되는 설계 목표입니다. 밀폐용 링은 선택한 유압 유체들과 호환되어야 합니다.
낮은 마찰도는 일반적으로 기계적 효율은 극대화하고 누출을 최소화하여 유압 효율을 극대화하기 위한 요건입니다. 때로 펌프 또는 모터 계통의 다른 영역(예: 피스톤 스커트, 캠링 또는 스와시 플레이트 등)을 윤활하기 위해 누출을 완하 및 통제할 필요가 있습니다.
운항 비용을 가장 효율적으로 통제하기 위해서는 마모 수명이 매우 길수록 좋고, 기체 수명 동안 유지보수가 필요하지 않은 것이 이상적입니다.
Ducoya는 긴 마모 수명, 탁월한 밀폐력 및 낮은 마찰도를 지원하는 동시에 높은 PV 조건에서도 탁월한 성능을 발휘할 수 있습니다. Ducoya는 강도가 높고 밀도가 낮아 항공우주 분야 유압 계통에서 발생되는 매우 높은 압력에도 강한 내성을 발휘합니다.
금속 재료들과 비교해 Ducoya는 매우 간단히, 합체되므로 제조 비용을 최소화하고 생산품의 직행율(First Pass Yield, FPY)을 높일 수 있습니다.
상업용 및 군용 항공기 엔진용 항공우주 분야 특화 부품의 요건으로 고온 작동, 중량 최소화, 그리고 윤활제 사용이 배제되는 가혹한 환경에서 낮은 마모율 유지를 들 수 있습니다. 마찰을 최소화하면 액추에이터 크기를 줄여 총 중량을 한층 더 감축할 수 있습니다. 유지관리 비용 절감과 높은 작동 효율을 동시에 달성하려면 부품의 수명이 길어야 합니다.
엔진 제조업체들은 항상 추력중량비 향상과 연비 개선 방법을 찾고 있습니다. 압축비와 터빈 온도를 높이는 것이 이러한 목표를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다.
Ducoya® 부품을 채용함으로써 최소한의 산화, 낮은 마찰도와 마모도로 고온 작동이 가능해지고, 첨단의 다단 컴프레셔 스테이지 설계에서 공조 효율을 높일 수 있습니다.
비행 통제 시스템용 항공우주 분야 부품의 특징으로 몇 가지 요건을 꼽을 수 있습니다. 빈번한 작동, 고부하 가능성, 항공기 기체 수명 동안 이상적인 작동을 유지하면서 중량과 마찰 최소화와 같은 요건입니다.
또한 제트 연료, 유압유, 제빙유, 용수, 윤활유 등 다양한 항공기용 유체와도 호환되어야 합니다.
이러한 모든 과제를 Ducoya® 폴리이미드 부품으로 해결할 수 있고, 정밀한 치수 공차로 제조하는 것도 가능해집니다. Ducoya®는 광범위한 종류의 맞물림면 대비 낮은 마찰도와 마모도를 특징으로 하며, 부식에도 강합니다. 높은 압축 강도와 1.42의 낮은 밀도는 부속품 설계 중량을 범위 내로 유지하는 데 유리한 특성입니다. 비윤활 조건에서 14.0MPa.m/s로 PV 제한 특성 때문에 다양한 분야에서 조밀한 설치가 가능합니다.
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