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

The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences (한국항공우주학회)
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Structural Design and Analysis upon Active Rotor Blade with Trailing-edge Flap

뒷전 플랩을 장착한 지능형 로터 블레이드의 구조 설계 및 해석

  • 은원종 (서울대학교 기계항공공학부) ;
  • ;
  • 이재환 (삼성테크윈) ;
  • 신상준 (서울대학교 기계항공공학부, 항공우주신기술연구소)
  • Received : 2012.02.13
  • Accepted : 2012.05.16
  • Published : 2012.06.01
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Abstract

Vibratory loads imposed by the rotating blade upon the fuselage has been one of major obstacles in rotorcrafts. A new concept of rotor blade is currently developed to adopt an Active Trailing-edge Flap (ATF) to alleviate such obstacles. The flap is mounted at 65~85% spanwise location from the rotor hub. The nominal rotational speed of the blade is as high as 1,528 RPM, to match the required tip Mach number. Structural integrity is one of the important design aspects to be maintained and monitored in this special type of rotor. This is due to that many detailed components, which drive the flap, are inserted inside the rotating blade. To conduct its structural design and analysis, CAMRAD-II and the one-dimensional beam analysis are used. At the same time, three-dimensional finite element analysis are also used, such as MSC. PATRAN/NASTRAN, in order to analyze the details of the present active blade. As a result, comparable characteristics for the present rotor are predicted by both approaches.

회전익 항공기에서 가장 심각한 문제의 한 가지는 로터의 회전에 의한 진동 가진이다. 이를 완화하기 위하여 본 논문에서는 능동 뒷전플랩(ATF)을 적용한 로터 블레이드를 개발하였다. 이 플랩은 로터 중심에서부터 65~85% 스팬에 장착되었다. 블레이드 회전 속도는 끝단에서 마하수를 충족하기 위하여 1,528rpm정도로 높은 수준이다. 이런 특별한 장치가 내부에 삽입된 블레이드에서는 구조적인 강건성을 파악하고 관찰하는 것이 중요하다. 플랩을 작동시키는 세밀한 부품들이 회전하는 블레이드 내에 삽입되기 때문이다. 블레이드의 구조적 설계와 분석을 위하여 CAMRAD-II와 1차원 보 모델을 이용하였다. 동시에 3차원 유한요소 해석 프로그램인 MSC. PATRAN/NSTRAN를 통해 현재 블레이드의 상세한 해석을 수행하였다. 그 결과 개발한 로터의 특성이 적절한 수준인 것으로 예측되었다.

Keywords

References

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