Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences (한국항공우주학회지)

The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences (한국항공우주학회)
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Test and Simulation of An Engine for Long Endurance Miniature UAVs

장기체공 소형 UAV용 엔진 성능시험 및 시뮬레이션

  • 신영기 (세종대학교 기계공학과) ;
  • 장성호 (한국항공우주연구원 Smart UAV 그룹) ;
  • 구삼옥 (한국항공우주연구원 Smart UAV 그룹)
  • Published : 2005.05.01
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Abstract

Development of an engine with good fuel economy is very important for successful implementation of long endurance miniature UAVs (unmanned aerial vehicles). In the study, a 4-stroke glow-plug engine was modified to a gasoline-fueled spark-ignition engine. Engine tests measuring performance and friction losses were conducted to tune a simulation program for performance prediction. It has been found that excessive friction losses are caused by insufficient lubrication at high speeds. The simulation program predicts that engine power and fuel economy get worse with high altitude due to increasing portion of friction losses. The simulation results suggest quantitative guidelines for further development of a practical engine.

장기체공 소형 무인기 실용화를 위해서는 연료소비율이 우수한 엔진 개발이 매우 중요하다. 본 연구에서는 4행정 글로우 플러그 엔진을 가솔린 엔진으로 개조하였다. 고공에서의 엔진 성능예측에 필요한 시뮬레이션 프로그램 개발을 위하여 지상에서 엔진 성능을 측정하였다. 측정결과 고속에서 윤활부족으로 인하여 엔진 마찰력이 급격히 증가함을 알 수 있었다. 지상 시험결과를 토대로 개발된 엔진성능 예측 프로그램에 의하면 고도가 상승할수록 연료소비율이 악화되는데 이는 윤활부족에 의한 마찰력 손실은 고도에 관계없이 거의 일정하기 때문이다.

Keywords

References

  1. McGeer, T. and Vagners, L 'Wide-scale use of long-range miniature Aerosondes over the world's oceans', Proc. AUVSI 26th annual symposium, Association for Unmanned Vehicle Systems International, Baltimore, 1999
  2. Koo, S. O., Chang, S. H., Oh, J. S. and Yeom, C. H., 'A Study on the modification of an small-scale glow engine for unmanned aerial vehicles', Proceedings of the KSAS Spring Annual Meeting, 2001
  3. Kim, Y. J., Jeon, C. S. and Lim, K. H., 'Development of a model aircraft engine', Journal of Institute of Aerospace Industry Technology, vol. 9, Hankuk Aviation University, 1999, pp. 205-213
  4. http://www.insitugroup.com. 2005
  5. Poulos, S. G., 'The Effect of Chamber Geometry on S. I. Engine Combustion Rates A Modeling Study', Master Thesis, Dept. of Mechanical Engineering, M.I.T., 1982
  6. Heywood, J. B., 'Internal Combution Engine Fundamentals', McGraw-Hill Book, 1988, pp.389- 390
  7. Labreuche, G., 'Total Friction Effective Pressure and Torque Estimator', The International Workshop MECA01, U. of Salerno, 2001
  8. Heywood, J. B., 'Internal Combution Engine Fundamentals', McGraw-Hill, 1988, pp.50-51
  9. httpr://www.aerosonde.com/. 2005