공기 흡입식 극초음속 비행체인 스크램제트의 공력 데이터를 기반으로 하여 꼬리날개 각도와 발생추력을 제어 입력으로 가지는 PID 기반 제어기를 설계했다. 일정한 비행 동압을 가지는 상승궤적과 순항 이후 목표지점을 타격하는 궤적을 기준으로 입력하여 해당 궤적을 추종하는 비행 시뮬레이션을 수행했다. 시뮬레이션 결과에 대해서 초기 상승궤적과 순항 궤적에 대해 비행체 모델에 요구되는 추력을 계산하여 수소 연료 이중 모드 스크램제트 연소기에 요구되는 연료 유량 분석을 위한 연소해석을 진행했다. 본 연구의 연소해석은 독립적으로 개발된 흡입구, 연소기, 노즐, 외부 공력 모델을 통합한 모델에 대해 진행되어 공기 흡입식 극초음속 비행체 통합 설계에 대한 기반을 마련했다.
DUP(direct underside pressurization)는 위그선이 이륙하기 위하여 수면 위를 항주할때 낮은 속도에서 이륙할 수 있도록 양력을 증가시키는 역할을 한다. 이러한 DUP가 위그선의 안정성과 공기역학적인 힘에 미치는 영향에 관하여 3차원 수치해석을 수행하였다. 해석에 사용된 위그선인 "Aircat"은 동체의 중심에 프로펠러가 있고 동체하부에 공기부양실이 있으며 Lippisch형의 날개와 큰 T자형의 수평꼬리날개를 가지고 있다. 저속에서 대부분의 양력은 프로펠러에 의해 가속된 공기가 동체의 가운데 통로를 통하여 공기부양실로 들어가 정체됨으로써 발생한다. 그러나 DUP에 의해 가속된 공기는 동압의 증가로 인하여 항력을 증가 시킬 뿐만 아니라 안정성에 영향을 주게 된다.
카나드 형상 고기동 항공기의 개념 설계 단계에서 높은 받음각 항공기 정적 안정성 분석을 위해 저속 소형 풍동시험을 수행하였다. 본 연구에서는 1/50축척의 일반적인 카나드-동체-날개 형상을 소형 풍동시험 모델로 사용하였다. 높은 받음각 비선형특성을 포함한 정적 안정성을 분석하기 위하여 카나드 굽힘에 따른 수직 꼬리 날개 효과를 분석하였다. 또한 높은 받음각에서 Nose Chine 효과를 분석하였다. 실험 연구에서 얻은 결과를 토대로 카나드 형상 항공기 높은 받음각 정적 안정성에 미치는 형상 변화 효과를 분석할 수 있었다.
본 논문에서는 전익기형 무인기의 비행 안정성 확보를 위한 날개 평면형상 및 비틀림 각을 포함하는 형상최적화 연구를 수행하였다. 전익기는 독립된 동체와 꼬리날개가 없어 공력특성과 스텔스 성능에 장점이 있는 반면, 정적 여유 및 비행 안정성 확보가 어렵다. 본 연구에서는 가로 안정성 개선을 위하여 비틀림 각과 후퇴각을 최적화 하였으며, 세로 안정성은 정적 여유와 날개 평면형상을 최적화 하여 향상시키고자 하였다. 비틀림 각의 영향은 윙렛이 장착된 형상과 비틀림 각이 있는 형상의 안정성을 비교하여 확인하였다. 최적화 문제구성에는 안정성 개선에 초점을 두어 제약조건을 수립하고 목적함수와 설계 변수를 설정하였으며, 설정된 설계 변수에 대하여 Sobol 방법을 이용해 민감도 해석을 수행하였다. 공력해석 및 안정성 해석에는 AVL이 사용되었으며, 최적화 방법으로는 SQP를 사용하였다. 최적화 결과 형상에 대한 CFD 해석 및 동안정성 시뮬레이션을 통해 비틀림 각이 윙렛을 대신하여 전익기의 스텔스 성능 향상뿐만 아니라 비행안정성 개선에도 적용될 수 있음을 검증하였다.
본 연구는 2001년 5월과 2002년 9월에 동중국해에서 채집한 대서양날개멸(Bregmaceros atlanticus) 자치어의 형태를 관찰하였다. 채집된 대서양날개멸 자치어는 총 47개체로 체장은 $2.41{\sim}17.18mm$였다. 채집된 표본은 발육단계별로 자어기와 치어기로 나눌 수 있었다. 체장 2.41mm 자어는 난황이 완전히 흡수되어 있고, 두부가 크며 흑색소포는 두정부와 가슴지느러미 기저부, 몸통 뒷부분과 척색 말단의 밑부분에 크고 진하게 분포하였다. 체장 2.54mm 이상의 자어는 몸이 가늘고 길게 측편되었다. 5.00mm 이상에서 두부의 크기가 현저히 작아지고, 체고도 낮아졌으며, 흑색소포는 몸 전체에 분포하였다. 제 1등지느러미(후두골줄기)는 4.01mm부터 관찰되었고, 체장이 커짐에 따라 제 1등지느러미도 성장하였으나 제2등지느러미의 시작부분에는 미치지 못했다 체장 9.82mm이상의 개체들은 모든 지느러미 줄기가 정수에 달하여 치어기로 이행하였다. 흑색소포가 몸 전체에 조밀하게 분포하였으며, 등지느러미와 뒷지느러미 뒷부분 그리고 꼬리지느러미 시작부분이 진하게 착색되었다.
In this paper, the comparison of the first order approximation schemes such as SLP (sequential linear programming), CONLIN(convex linearization), MMA(method of moving asymptotes) and the second order approximation scheme, SQP(sequential quadratic programming) was accomplished for optimization of and nonlinear structures. It was found that MMA and SQP(sequential quadratic programming) was accomplished for optimization of and nonlinear structures. It was found that MMA and SQP are the most efficient methods for optimization. But the number of function call of SQP is much more than that of MMA. Therefore, when it is considered with the expense of computation, MMA is more efficient than SQP. In order to examine the efficiency of MMA for complex optimization problem, it was applied to the helicopter tail boom considering column buckling and local wall buckling constraints. It is concluded that MMA can be a very efficient approximation scheme from simple problems to complex problems.
TR-E2 configuration designed by Bell Textron was tested in KARI 1-m wind tunnel. To explore aerodynamic characteristics for the given configuration, a $12\%$ scaled model was fabricated and tested. Wind tunnel test for TR-E2 had been performed by changing the incidence angles of wing and deflection angles of control surfaces. Test result showed that the lower wing incidence angle has more favorable lift to drag ratio compared with original design. Longitudinal and directional characteristics of TR-E2 were found to be stable for the pitch and yaw motions. However, the lateral stability of TR-E2 is not stable for certain control surface deflection.
To improve the aerodynamic effciency of TR-E2, a new configuration so called TR-E2Sl was introduced. TR-2251 is composed of different wing airfoil section and T-tail shape compared with TR-E2. Wind tunnel test for TR-EBS1 had been performed by changing the incidence angles of wing and deflection angles of control surfaces such as elevator and rudder. Also the on/off effect of ventral fin attached underneath of AFT fuselage was tested. Test result showed that variations of wing incidence angle did not cause any severe differences in aerodynamic characteristics. Longitudinal and directional characteristics of TR-E2S1 show stable for the pitch and yaw motions. However, the lateral stability of TR-E2S1 is not stable for a certain control surface deflection.
This paper presents an adaptive control against uncertainties in tail-controlled STT (Skid-to-Turn) missiles. We derive an analytic uncertainty model from a parametric affine missile model developed by the authors. Based on this analytic model, an adaptive feedback linearizing control law accompanied by a sliding mode control law is proposed. We provide analyses of stability and output tracking performance of the overall adaptive missile system. The performance and validity of the proposed adaptive control scheme are demonstrated by simulation.
초임계 익형은 천음속 영역에서 비행하는 상업용 민간 항공기와 전투기 날개의 공력성능을 향상시키기 위해 Whitcomb R. T.가 제안 하였다. 초임계 익형은 상부표면을 평평하게 디자인하여 임계마하수보다 큰 마하수에서 나타나는 익형 주위의 충격파 출현을 지연시킴으로써 항력을 줄일 수 있고, 상부 표면의 평면 설계로 인한 양력 감소를 보정하기 위하여 하부 표면의 꼬리부분에 캠버가 있는 형상을 하고 있다. 본 연구에서는 EDISON CFD를 이용하여, 초임계 익형의 공력특성을 해석하고 Xfoil의 data와 비교 분석하였다. 또한, 초임계 익형의 형상을 변경하여 두께와 뒷전 캠버가 다른 초임계 익형을 설계하였다. 새로운 초임계 익형의 형상은 상용 프로그램 Maple12을 이용하여 Whitcomb Integral Supercritical Airfoil의 형상을 수정하여 구할 수 있다. 초임계 익형 주위의 유동을 2D압축성 유동으로 가정하고 EDISON CFD의 2D_Comp-2.0 솔버를 사용하여 수치해석을 수행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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