Abstract
This paper presents low temperature structural tests of a UAV wing which has room temperature-curing adhesive bond. The wing structure is made of carbon fiber reinforced composites, and the skins are bonded to the inner structures (such as ribs and spars) using room temperature-curing adhesive bond. Also, to verify damage tolerance design of the wing structure, barely visible impact damages are intentionally created in the critical areas. The attachment fittings of the wing are fixed in a specially designed chamber which can simulate the low temperature environments of the operating altitudes. The test load is applied by hydraulic actuators which are placed outside the chamber. The structural tests consist of strain survey tests and a durability test for 1-life fatigue load spectrum. During the tests, strains of major parts are measured by strain gauges and FBG sensors. The change of the initial impact damages is also monitored using piezoelectric sensors. The 1-life damage tolerance of the composite structure is verified by the structural tests under the simulated environments.
본 논문에서는 상온접합이 있는 무인기 복합재 날개의 저온 구조시험에 대하여 소개하였다. 본 시험에 사용된 날개구조는 탄소섬유 강화 복합재료로 구성되며, 내부 구조물과 스킨은 상온접착제로 접합되었다. 또한 날개구조의 손상허용성을 검증하기 위하여 육안으로 확인이 거의 불가능한 충격손상을 스킨의 주요 부위에 인위적으로 적용하였다. 무인기 운용 고도의 온도환경을 모사하기 위한 저온 챔버를 특별히 제작하였으며, 날개구조는 챔버내에 고정시키고 챔버 외부에 설치한 유압 작동기를 이용하여 하중을 부가하였다. 구조시험은 변형률 개관 시험 및 1배 수명 피로하중 스펙트럼에 대한 손상허용시험으로 구성된다. 변형률 게이지와 광섬유 센서를 이용하여 본딩영역 및 주요 부위의 변형률을 측정하였으며, 압전 구동기/센서를 이용하여 손상의 변화를 모니터링 하였다. 시험결과로부터 날개구조는 1배 수명에 대한 운용환경을 모사한 환경 하에서 구조적 건전성을 보유하고 있음을 확인하였다.
