Analysis of Airship Gust Response Using Low Mach Number Preconditioning

In the present study, a numerical method has been developed for the calculation of the gust response of an airship using unstructured meshes. A preconditioning method is incorporated for accurate and efficient computations of the Euler equations at the low Mach number range. A simple sharp-edged gust is used as a gust model. The accuracy of the present method is demonstrated through comparisons with an exact line theory. The numerical results show that the variation of lift is relatively larger than that of moment. It is also shown that the static stability of the airship is enhanced with the use of control fins.

저마하수 예조건화 기법을 이용한 비행선의 돌풍 응답 해석

본 연구에서는 비정렬 격자계에서 비행선 돌풍 해석을 위한 해석 프로그램을 개발하였다. 지배방정식으로는 Euler 방정식이 사용되었으며, 비행선의 저마하수 운행 영역에서의 정확하고 효율적인 해석을 위해 저마하수 예조건화 기법을 적용하였다. 돌풍 모형으로는 sharp-edged gust가 사용되었다. 해석 기법의 검증을 위해서는 선형 방정식에 대해서 유도된 해석해와 비교하였으며, 잘 일치하는 것을 알 수 있었다. 실제적인 비행선 형상에 대해서 돌풍의 영향을 받을 때 양력 계수는 매우 큰 변화를 일으키는 반면에 모멘트는 상대적으로 작은 변화를 일으키는 것을 볼 수 있었다. 또한 제어면의 사용으로 인해 더욱 강하게 정적으로 안정하게 되는 것을 알 수 있었다.