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스포츠급 경항공기의 정안정 특성 풍동시험 연구

A Wind Tunnel Study on the Static Stability Characteristics of Light Sport Aircraft

  • 김종범 (공군사관학교 항공우주공학과) ;
  • 장영일 (공군사관학교 항공우주공학과) ;
  • 권기범 (공군사관학교 항공우주공학과) ;
  • 정형석 (공군사관학교 항공우주공학과) ;
  • 조환기 (청주대학교 항공운항과) ;
  • 김상호 (건국대학교 항공우주정보시스템학과) ;
  • 이재우 (건국대학교 항공우주정보시스템학과)
  • 투고 : 2011.12.20
  • 심사 : 2012.06.21
  • 발행 : 2012.08.01

초록

스포츠급 경항공기 개념 설계 단계에서 항공기의 정적 안정성 분석을 위해 1/5 축소모델로 풍동시험을 수행하였다. 제안된 경항공기의 동체 단독 및 동체에 주익, 수평꼬리날개, 수직꼬리날개 등을 조합한 6개 형상에 작용하는 공력을 내장형 밸런스를 이용하여 측정하고 정안정 미계수를 도출하여 기본 양항력 공력특성 및 각 요소가 세로 방향 가로 정안정 특성에 미치는 효과를 분석하였다. 풍동시험 결과로부터 특히, 수평꼬리날개와 수직꼬리날개 그리고 고익형태와 상반각을 갖는 주익 등이 각각 세로, 방향, 가로 정안정성에 미치는 기여정도를 정량적으로 파악하였으며, 본 시험결과는 항공기 각 형상 구성품 조합의 정안정 특성에 관한 유용한 실험자료로 활용될 수 있을 것이다.

During the conceptual design phase of a light sport aircraft, the wind tunnel tests were conducted to investigate the static stability of newly-designed configuration. The 1/5 scale-down wind tunnel model consisted of fuselage, main wing, vertical tail and horizontal tail. The main wing and tails were able to be attached or detached from the fuselage. The aerodynamic forces and moments acting on the 6 different configurations compounding each component were measured by using the internal balance system and their static stability derivatives were derived. With these experimental data, the baseline lift and drag characteristics as well as the effects of each component to the longitudinal, directional and lateral static stability were quantitatively analyzed.

키워드

참고문헌

  1. 정봉철, 이재우, 김상호, 우종웅, "스포츠급 경항공기 KLA-100 기본설계연구," 2011년 한국항공우주학회 추계학술대회, Dec. 2011.
  2. 박진환, 배보영, 이재우, 김상호, "경항공기 요구도 분석 및 기준형상 선정 프로세스 연구," 2011 한국항공우주학회 추계학술대회, Dec. 2011.
  3. Tyan M., 김상호, 이재우, 박수형, 장영일, "첨단설계기법을 이용한 경항공기 형상 개발," 2011 한국항공우주학회 추계학술대회, Dec. 2011.
  4. 정인재, "카나드 형상 고기동 항공기 공력 설계를 위한 높은 받음각 정적 안정성 분석 실험 연구," 한국항공우주학회지, 제35권 제7호, 2007, pp.575-580.
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  8. 김종범, 장영일, 권기범, 정형석, 이순태, "전기체 풍동실험을 위한 내장형 밸런스 교정과 스팅 서포트 설계," 2011년 한국항공우주학회 춘계학술대회, April 2011.
  9. 김종범, 장영일, 이순태, "6분력 내장형 밸런스의 보정 기법 연구," 공사논문집, 제62집 제1권, 2011, pp.207-216.
  10. 장영일, 권기범, 김종범, 정형석, 이순태, 김상호, 이재우, "전기체 풍동실험시 트립 스트립에 의한 공력 특성 변화 연구," 2011년 한국항공우주학회 춘계학술대회, April 2011.
  11. Barlow, J. B., Rae, W. H. Jr. and Pope, A., Low-Speed Wind Tunnel Testing, 3rd ed., Wiley-Interscience, 1999, pp.412-419.
  12. Abbott and Doenhoff, Theory of Wing Sections, Dover books, 1959, pp.684-685.
  13. 김응태, 정진덕, "풍동시험을 통한 소형 카나드 항공기의 공력 특성 연구," 한국항공우주학회지, 제29권 제7호, 2001, pp.1-8.

피인용 문헌

  1. An Experiment Study on Sideslip Angle Effect of Lambda Wing Configuration vol.43, pp.3, 2015, https://doi.org/10.5139/JKSAS.2015.43.3.224