강제진동 풍동시험을 통한 비행선의 동안정성 분석

An airship is statically unstable, because it has no wing, comparatively small tail and large hull. Hence, an accurate prediction of dynamic stability is critical. In this study, dynamic stability data of the Mid-Size Airship is acquired through forced oscillation wind tests. The test was done in BAR LAMP which is Birhle Applied Research Inc's facility located in Germany. The test was composed with 16 static runs and 26 dynamic runs. As a result, dynamic characteristics of the airship depends on sideslip angle, angular rate and its direction as well as angle of attack. Generally, it is obtained that 3 directional moments have damping, but normal force, side force, and cross-derivatives are unstable. The dynamic derivatives are not sensitive to control surfaces, but have nonlinear dependency on sideslip angle.

비행선은 주익이 없고 미익에 비해 동체 효과가 큰 형상 특성으로 인해 정적으로 불안정한 특성을 지닌다. 따라서 동안정 특성 예측이 매우 중요하다. 본 연구에서는 강제진동 풍동시험을 통한 비행선의 동안정 특성을 확보하였다. 풍동시험은 미국 BAR사의 독일소재 시설인 BAR LAMP 시설을 사용하였으며, 16회의 정적시험과 26회의 강제진동시험을 수행하였다. 시험결과, 비행선의 동안정 특성은 받음각 뿐만 아니라 옆미끄럼각, 각속도 크기와 방향에 비선형적으로 변한다. 전반적으로 세 방향의 모멘트는 댐핑이 있는 것으로 나타났으며, 수직력과 측력, 교차성분은 불안정하게 나타났다. 조종면의 영향은 작은 것으로 나타났으나 옆미끄럼각의 영향은 완전히 비선형적으로 나타났다.