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초소형 비행체 하중해석을 위한 공력보정

Aerodynamic Corrections for Load Analysis of Micro Aerial Vehicle

  • 구교남 (울산대학교 항공우주공학과)
  • 발행 : 2005.06.01

초록

하중해석을 위한 선형 패널법에서 압력과 다운워시와의 관계는 공력영향계수로 표현되며 점성 효과는 무시되고 천음속 영역에서 압축성 효과를 적절히 표현하지 못한다. 공력영향계수는 공력면의 평면형상에 의해 결정되므로 저 레이놀즈 수의 유동의 특성을 나타내는 데는 한계가 있다. 따라서 공력계수의 시험치를 구속조건으로 하여 압력분포를 직접 보정하거나 다운워시를 보정하여 유효 캠버나 두께를 반영하여 압력분포를 보정하게 된다. 본 논문에서는 전승보정방법과 후승보정방법을 초소형 비행체의 균형해석 및 하중해석을 위한 공기력 보정에 적용하였다. 이론적인 공기력은 패널법을 이용하였으며 단일 구속조건과 이중 구속조건을 적용하여 보정행렬과 보정된 압력계수를 구하였다. 초소형 비행체의 공력보정에 있어서 비행영역의 특성으로 인해 후승보정방법이 보다 나은 결과를 나타내었다.

Aerodynamic influence coefficient linearly relates pressure with downwash in panel method for load analysis in which the viscosity of a flow is ignored and the compressibility cannot be taken into account in transonic region. Since the planform of an aerodynamic surface determines the coefficient, the panel method has a limit to the analysis of low Reynolds number flow. The accuracy of the pressure distribution can be improved by a direct correction to the pressure or a correction to the downwash, which is considered the change of camber or thickness, using the aerodynamic coefficients from wind tunnel test as constraints. A premultiplying correction method as well as a postmultiplying correction method is applied to a micro air vehicle to provide more accurate aerodynamic pressure for trim and load analyses. Theoretical aerodynamic pressure is obtained from the panel method. Correction factor matrix and correct pressure coefficient are computed for the conditions with two constraints in addition to single constraint. The postmultiplying correction method gives a better improvement in pressure distribution on micro air vehicle due to the flow characteristics on it.

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참고문헌

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