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

The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences (한국항공우주학회)
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Design and Test of a 20 kg-class Tilt-duct VTOL Aerial Robot

20 kg급 틸트-덕트 수직이착륙 비행로봇의 설계 및 시험

  • Received : 2016.09.01
  • Accepted : 2016.11.29
  • Published : 2016.12.01
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Abstract

This paper presents the results of the design, fabrication and tether test for a gross weight 20 kg tilt-duct VTOL aerial robot. The tilt-duct vehicle, a tri-ducts air-vehicle, which composed of two main tilt ducts for thrust and an aft-fan for pitch attitude control, has been developed as an aerial platform. The research on the air vehicle has been focused on the hover characteristics and controllability to improve the thrust and stability. The tether test for measuring various performance of vehicle and evaluating controllability have been carried out to figure out effects of modified main-prop linkage, actuator, duct configuration and control surfaces.

본 논문에서는 20 kg급 틸트-덕트 수직이착륙 비행로봇 개발을 위한 비행체의 설계, 제작 및 시험 결과를 제시한다. 틸트-덕트 비행체는 추력발생을 위한 두 개의 메인프롭과 피치축 자세 제어를 위한 후방프롭으로 구성된다. 비행체의 추력과 자세 안정성 향상을 위해 호버와 조종성 연구에 중점을 두었다. 비행체 조종 성능 개선을 위해 메인프롭 링키지 변경에 의한 롤축 안정성 영향, 작동기 변경에 따른 자세제어 성능, 외풍에 대한 덕트 유, 무상태의 영향 및 조종면 영향을 확인할 수 있는 안전줄 시험이 수행되었다.

Keywords

References

  1. Jungwoo Ko, VTOL Vehicle, 1st Ed., Jisungsa, 2013, pp.103-120.
  2. Chang, Sung-Ho, et al. "Development of Power System for the Tilt-duct VTOL Aerial Robot", Aerospace Engineering and Technology, Vol. 13, No. 2, 2014, pp. 1-6.
  3. Jonathan Fleming, et al. "Improved Control of Ducted Fan VTOL UAVs in Crosswind Turbulence", in AHS, 4th Decennial Specialist's Conference on Aeromechanics, San Francisco, California, January 21-23, 2004.