For the high reliability of guidance weapon, it is important to maintain the stable supply voltage for guidance system while the bomb is gliding. However, the DC motor drive for guidance control in the low temperature can lead to the critical voltage drop due to a large inrush current. In this paper, we propose the wing deployment logic design to enhance the guidance system stability. To derive the stable drive logic based on PWM, we controlled the duty cycles for input voltage of DC motor in low temperature. The initial duty cycle was set to 40 % to relieve the inrush current. Moreover, the proper time, which is less than 1 second for controlling duty cycles, was determined by the iterative wing deployments of guidance kit. Finally, the validity of proposed logic was confirmed from the result the maximum voltage drop for the wing deployment was decreased by 23 %.
스텔스 성능을 향상시키기 위해 꼬리날개를 제거한 무미익 항공기는 러더(rudder)를 대체하여 스포일러(spoiler)를 활용하여 방향조종을 수행한다. 짧은 시간에 스포일러 작동을 반복하는 경우 비정상적(unsteady)이고 비선형적인 공력특성이 발생하여 항공기 비행성능에 역효과(adverse effect)를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 dynamic mesh 기법을 적용한 전산해석을 통하여 스포일러 전개에 따른 에어포일의 비정상 공력 특성을 해석하였다. 스포일러 전개 속도, 장착 위치, 전개 스케줄(deployment scheduling) 변화에 따른 공력특성을 분석하여 스포일러의 동적 작동에 따른 역효과를 감소시킬 수 있는 방안을 검토하였다. 스포일러 장착위치 및 전개 방식의 적절한 선정을 통해 스포일러 동적 역효과를 감소시킬 수 있음을 확인하였으며, 에어포일 형상최적화를 통한 역효과 감소방안에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다. 이러한 동적 공력 데이터는 향후 무미익 형태의 항공기 개발에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
항공기가 빙점 이하의 습도가 높은 구름대를 지날 때 액적이 항공기와 충돌하면 날개, 동체 등 항공기 구성품에 결빙이 발생한다. 특히 항공기의 날개에 결빙이 증식되면 공력 성능의 저하와 비행 안정성의 감소 등의 치명적인 안전 문제를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 항공기 날개에 적용되는 고양력 장치인 다중 익형의 결빙 증식량이 최소가 되도록 형상 최적설계를 수행하였다. 3차원 Reynolds-Averaged Navier-Stokes 지배 방정식을 이용하여 공력해석을 수행하였고, 다물리 전산해석을 통해 결빙의 형상 및 증식량을 예측하였다. 최적설계의 목적함수는 결빙 증식량 최소화로 설정하였고, 설계변수는 Slat과 Flap의 전개 각도와 위치를 정의하는 형상 변수 6개를 선정하였다. 설계 과정에서 목적함수의 평가는 크리깅 근사모델을 사용하여 대체하였고 유전자 알고리즘을 적용하여 최적 형상을 도출하였다. 최적화를 수행한 결과, Slat과 Flap에 최적의 전개 각도와 위치를 적용하였을 때 결빙 증식량이 약 8% 감소하였다.
나비가 비행할 때 적용할 수 있는 프링-크래핑 (fling-clapping) 날개의 첫 번째 사이클 운동에 관한 흐름 가시화가 수행되었다. 본 수치적 흐름 가시화 연구에서는 프링-크랩-정지 (fling-clapping-pause), 크랩-프링-정지(clap-fling-pause)의 단계를 거치는 두 가지 형태의 날개 운동 해석을 위해 시간의존 Navier-Stokes 방정식을 이용하였다. 결과에서는 두개군의 분리와류 쌍과 그것들이 전개되는 과정과 같은 주요 흐름특성이 관찰되었다. 프링-크랩-정지 운동의 경우, 날개가 열리는 프링단계에서 시계반대방향의 강한 분리와류 쌍이 날개 사이의 열린 내부공간에 발달된다. 이어지는 크랩단계에서 분리와류 쌍은 열린 내부공간 밖으로 이동된다. 크랩-프링-정지 운동의 경우, 크랩 단계의 외부 공간에서 발달한 분리와 류 쌍은 뒤따르는 프링 단계에서 열린 내부공간내로 움직인다. 크랩-프링-정지 운동의 프 링 단계에서 발생된 열린 내부공간의 분리와류 쌍은 프링-크랩-정지 운동의 프링단계에서 발생된 열린 내부공간의 분리와류 짱보다 더 강한 와류 쌍임이 관찰되었다.
일본에서 멸치를 어획하는데 보편적으로 쓰이고 있는 파치망의 성능을 알기 위하여 1/20 크기의 모형어구를 제작하여 해상에서 예인하여 실험한 결과는 대략 다음과 같다.1. 어구의 전저항 $R_p$(kg)과 끝자루만의 저항 $R_b$(kg)은 예망속도 v(m/sec)가 $0.3\leqv\leq0.7$의 범위에 있을 때는 $R_p=69.6 V_{I.66}$$R_h=37 v^2$라고 표현된다. 2. 그물꼴로서는 끝자루가 구김살없이 전개되고 수비부분이 재래식과 같이 봉소마모양이 되지 않으며, 날개끝에 여분의 망지가 없는 점을 장점이라고 볼수 있다. 그러나 그물목줄 길이는 날개끝의 도개깊이, 뜸줄쪽 그물목줄 및 발줄쪽 그물목줄의 길이 사이에 피타고라스정리가 성립되도록 조정할 필요가 있고, 또 날개 끝에 지나치게 무거운 추를 채우는 것도 바람직하지 않은 것 같다. 또 자루(문턱과 천장망사이)의 전개 깊이의 끝자루의 그것에 대한 비는 2:1정도이며, 어구 크기에 비하여 그 비가 그다지 크지 않은 것 같다. 또 예인속도가 빨라지면 문턱 밭줄이 날개끝 보다 들어 올려지는데, 이것을 시정하기 위해서는 끝자루 장력의 전달방식을 개선할 필요가 있다고 보아진다.은 韓國에 도입 된지 반세기가 넘었다. 그 동안 漁法이 引寄網에서 引廻網으로 발달하였고 漁具材料중 일부가 함성섬유로 대치되 있으며, 揚網機에 의한 날개그물의 양망등 상당한 발달을 하였다. 그러나, 漁具의 기본 형태는 引寄網시대의 원형에서 크게 벗어나지 않은 채 그저 확대되어 온 것에 지나지 않으며, 그물그물은 여전히 人力으로서 揚網되고 있어서 省力化를 위한 漁具, 漁船, 漁撈裝備의 개량이 요망되고 있다. 權現網漁業에 관한 硏究로서는 在來式漁具의 그물꼴에 관하여 李 梁 徐 孫(1971)이 1/10 크기의 模型漁具로써 연구한 것 이외는 없다. 다만 1972년 부터는 기선권 현망 수산업협동조합에서 일본식 파치망을 도입하여 실지 조업 시험을 실시한 바 있으며, 재래식의 반정도의 인력으로서 조업이 가능하므로 보편화되는가 했더니 어획성능이 좋지않아서 계속되지 않았다. 그러나 이 漁具는 일본에서는 보편적으로 쓰이고 있는것이므로 다른형의 漁具의 개발에 앞서이 漁具의 장단점을 규명하여 새로은 漁具의 개발이 참고가 되게 하고자 그 것의 모형실험을 실시하였다.의 개발이 참고가 되게 하고자 그 것의 모형실험을 실시하였다.
보(beam)는 기계 구조 및 항공 우주 구조물의 기본적인 요소로서, 특히 큰 동적 거동을 하는 경우는 비선형성이 두드러지게 나타나는 것으로 알려져 있고[4], 헬리콥터의 회전날개(rotor blade)나 두께가 얇은 고속회전 축등의 경우에는 비틀림(torsion)과 굽힘(bending) 운동이 비선형 연성되어 나타나게 된다. 이러한 비선형 연성 효과를 갖는 경우에는 운동의 양상이 복잡하게 전개된다. 따라서 본 연구에서는 비선형 연성운동이 생기는 이러한 단순 외팔보에 대해 비선형 진동 특성을 파악하고 각 비틀림(internal resonance)현상[5]에 따른 정상상태 진폭 응답의 해석을 그 목적으로 한다.
This paper presents effects of impeller geometrical parameters on the performance of a centrifugal pump impeller. The effects of meridional parameters and vane plane development parameters on the performance of the impeller were numerically studied using a commercial CFD code and DOE(design of experiments) software. Geometrical parameters in a method of meridional view and vane plane development were selected and defined to generate the 3D impeller shape. The response variables are defined in a total head and efficiency curve with flow rate. The influences of selected design variables on the various objective functions were examined as a result of the calculation using 2k factorial.
In order for a gun-launched guided projectile to glide to the maximum range, when to deploy the fin and start flight with guidance and control should be considered in range optimization process. This study suggests a solution to the optimal guidance problem for flight range maximization of the flight model of a guided projectile in vertical plane considering the aerodynamic properties. After converting the nonlinear Multi-Phase Optimal Control Problem to Two-Point Boundary Value Problem, the optimized guidance command and the best fin deployment timing are calculated by the proposed numerical method. The optimization results of the multiple flight rounds with various initial velocity and launch angle indicate that determining specific launch condition incorporated with the guidance scheme is of importance in terms of mechanical energy consumption.
한국근해의 중층 트로올선에서 전개판의 수중중량을 경감시켜서 끌줄을 길게 주므로서 전개력을 향상시키기 위하여 스티로폴뜸을 전개판의 천정판에 고정시키고 끌줄 길이와 예망속력을 변화시켰을 때의 전개판의 깊이와 전개간격을 실측한 것을 분석.검토한 결과는 다음과 같다. 1. 전개판 깊이는 끌줄 길이가 100m이고 예망속력이 101~108m/sec인 범위에서 뜸이 있을 경우 41~25m, 뜸이 없을 경우 45~26m이고, 뜸줄 길이가 150m일 경우는 뜸이 있을 경우 68~44m, 뜸이 없을 경우 74~46m로서 뜸이 있을 경우가 없을 경우보다도 9~4% 정도 얕았다. 또 실측치는 어느 경우나 계산치보다도 15% 작았다. 2. 전개판의 전개간격은 끌줄 길이가 100m이고, 예망속력이 1.1~1.8m/sec인 범위에서는 뜸이 있을 경우 34~41m, 뜸이 없을 경우 30~38m이고, 끌줄 길이가 150m일 때는 뜸이 있을 경우 44~50m, 뜸이 없을 경우 37~46로서 있을 경우가 없을 경우보다도 끌줄 길이 100m에서 10%, 150m에서 15%정도 더 컸다. 또, 실측치는 계산치보다 항상 컸으며 계산치에 대한 실측치의 비는 끌줄 길이가 100m일 때 1.17~1.14, 150m일 때 1.17~1.09이었다. 3. 날개 끝 간격은 끌줄 길이 100m인 때 뜸이 있을 경우가 없을 경우보다 1m 정도 크고 유효망구면적으로는 10% 정도 크며, 끌줄 길이가 150m인 때는 그 차이가 2m로서 유효망구면적으로는 20% 정도 크다고 추정된다. 따라서 전개판에 뜸을 달아서 전개판의 수중중량을 일시적으로 가볍게 해 주는 것은 유효망구면적을 크게 하므로 어획성능향상에 상당히 도움이 될 것이 기대된다
본 논문은 유도형 활공 탄약의 운용 개념을 소개하고, 이를 위한 항법 알고리듬을 제안하였다. 유도형 활공 탄약은 기존의 유도형 탄약과는 다르게 사거리 증가를 위한 날개를 장착하고 활공하며, 이를 위해 날개 전개 전 탄체의 회전은 제거된다. 따라서 일정한 회전속도를 고려한 기존 유도형 탄약 항법 알고리듬은 활공 중에는 사용할 수 없다. 또한 탄체의 회전이 제거되면 회전 관성이 작아져 횡축이 불안정해져 횡축 가속도를 제어해야 하고, 이로 인해 롤 자세에 의한 횡축 중력 가속도 성분을 알 수 없다. 따라서 횡축 중력 가속도 성분을 기반으로 롤 자세를 추정하는 등속 수평 비행 상태를 가정한 기존 항법 알고리듬은 사용할 수 없다. 본 논문에서는 유도형 활공 탄약의 회전 중 상태 추정을 위해서는 Lucia가 제안한 알고리듬을 사용하였고, 활공 중 상태 추정을 위해서는 새로운 항법 알고리듬을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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