• 제목/요약/키워드: 날개 구동장치

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파력발전용 임펄스터빈의 효율 향상을 위한 Staggered Blade의 적용에 대한 연구 (Study of Application of Impulse Turbine with Staggered Blades to Improve the Performance for Wave Energy Conversion)

  • 문재승;신승호;현범수;김길원;홍기용
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.845-852
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    • 2007
  • OWE형 파력발전장치는 해수면의 승강운동을 공기실 내의 공기 흐름으로 전환하고 이를 터빈의 구동력으로 사용하는 발전장치이다. 파랑에너지가, 터빈으로 유입되는 공기에너지로 전환하도록 하는 공기실의 내부 수위의 주기적 변동은 상하대칭이 이루어지지 않고, 공기실 내 공기 유동의 압축과 팽창 과정에서 유량차가 발생하게 된다. 본 논문에서는 이를 이용하여 보다 많은 유량을 임펄스터빈의 압력면으로 유도하여 날개의 압력면과 흡입면의 압력차를 크게 하는 Staggered Blade의 적용에 대해 검토하고 그에 대한 성능 해석을 수행하였다. 터빈의 압력면으로의 공기 흐름을 제어하기 위해 Self-Pitched Blade(가변 피치 날개)를 제안하였고, 이러한 유량차를 토대로 동 조건에서 최대의 발전량과 최고 효율의 터빈을 설계하고자 하는데 그 목적이 있다.

압전 특성을 이용한 날개짓 비행체의 날개 구동 장치 개발 (Development of Wing and Driving Mechanism for Flapping Micro Air Vehicle using Piezoelectirc and Electroactive Materials.)

  • 이광락;박지형;김성주
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.709-712
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    • 2003
  • The existing technical limitation makes engineer imitate nature to solve engineering problems. Recently Micro Air Vehicle(MAV) imitating the mechanism of birds or insects is being developed. Especially Ultra Flite supported by DARPA is studying hummingbird aerodynamics to relate that information to MAV. To drive MAV bender piezoelectric(PZT) actuators are used due to the convinience of control and the small size. But the displacement of the PZT actuators are very small, and the wing driving mechanism which amplifies the stroke generated by the PZT actuators has constraints in design and manufacture because of the small dimension. In this paper a wing design concept and a efficient driving mechanism are proposed. Electroactive polymers(EAPs) are used as wing mechanism actuators. Using OpenGL the mechanisms are simulated graphically. Also a prototype actuator is being developed and verified by digital Mockup with CATIA. Basic kinematics of the mechanism is studied.

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구동장치 연동된 조종날개 혼합동강성 실험 및 특성보정 (Experiments of Mixed Dynamic Stiffness of a Control Fin and Actuator and Correction of Experiment Results)

  • 신영석;황철규;양해석;이열화
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.107-113
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    • 2004
  • In order to model a connection part between a control fin and actuator, the related characteristics of a dynamic stiffness were extracted from experiments. These characteristics include the static stiffness of a control fin and the dynamic stiffness of an actuator, so they are called the mixed dynamic stiffness here. This mixed dynamic stiffness is used as the boundary condition of a control fin connected to an actuator when the flutter characteristics are analyzed. The simulated stiffness of an actuator is corrected from the experiment results and the mixed dynamic is finally formulated in the domain of frequencies.

구동장치의 동강성을 고려한 미사일 조종날개의 비선형 플러터 해석 (Nonlinear Flutter Analysis of Missile Fin considering Dynamic Stiffness of Actuator)

  • 신원호;배재성;이인;한재흥;신영석;이열화
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.54-59
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    • 2005
  • 구동기의 백래쉬와 동강성을 고려한 미사일 조종날개의 비선형 공탄성 해석이 수행되었다. 아음속 비정상 공기력 계산을 위해 DHM을 사용하였고 최소상태접근법을 사용하여 근사하였다. 비선형 플러터 해석을 위해 백래쉬는 유격으로 모델하고 기술 함수법을 사용하여 선형화하였다. 또한, 동강성은 주파수의 함수로 모터의 운동방정식으로부터 계산하였다. 선형 및 비선형 플러터 해석 결과들은 공력탄성학적 특성들이 백래쉬와 동강성에 중요한 영향을 받는다는 것을 보여준다. 비선형 플러터 해석에서 다양한 제한 주기 운동이 선형플러터 속도 이하에서 관측되었다. 또한 플러터 특성과 응답을 시간영역에서도 조사하였다.

비행체 조종면에 작용하는 힌지 모멘트의 시험적 측정 방법 연구 (The Study on Experimental Measurement Method of Hinge Moment Acting on Control Surface of Air Vehicle)

  • 박종민;정상준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.165-170
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    • 2012
  • 본 논문에서는 비행체 날개의 조종면에 작용하는 힌지 모멘트 분석을 위한 시험적 방법 및 결과를 수록하였다. 비행 공력 하중에 의하여 조종면에 힌지 모멘트가 작용할 경우, 조종면 구동장치에서 측정된 각도와 실제 조종면의 각도 사이에 탄성 변형에 의한 차이가 발생하며, 이 차이를 측정하여 힌지 모멘트로 환산할 수 있다. 이를 위하여 지상에서 조종면 구동장치 시스템의 비틀림 강성을 측정하기 위한 정하중 시험 및 조종면 각도 센서 교정시험을 수행하였다. 이 결과를 이용하여 비행 중 작용하는 힌지 모멘트를 계산할 수 있으며, 또한 체결부위의 미끄러짐 및 백래시 등의 기계적 오차도 예측할 수 있다. 실제 비행시험 결과를 이용하여 조종면에 작용한 힌지 모멘트를 계산한 결과와 수치 해석 결과의 비교를 통하여, 제시된 하중 측정 방법의 타당성을 입증하였다.

형상기억합금 작동기를 이용한 모핑 에어포일 설계 (Design of Morphing Airfoil Using Shape Memory Alloy Actuator)

  • 노미래;구교남
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권7호
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    • pp.562-567
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    • 2016
  • 비행속도와 조건에 따라 최적화된 형상을 갖는 모핑 날개는 작동기 기술, 구조 기계장치 기술, 유연 외피 재료, 제어법칙 기술 등 해결할 문제가 많다. 본 연구에서는 빠른 응답속도를 갖는 모핑 날개를 개발하기 위한 첫 단계로 형상기억합금 선을 작동기와 복원용 비틀림 스프링으로 구동되는 단일 플랩을 갖는 에어포일 설계하고 제작하였다. 제작된 모핑 에어포일의 작동실험을 통해 설계 개념의 타당성을 검증하였다. 실험을 통해 측정한 결과 원활한 작동과 매우 빠른 반응속도를 확인하였다.

TDC와 ETDO를 이용한 유도무기용 전기식 날개구동장치의 위치제어 (A Position Control of an Electrical Fin Actuator for Guided Missile using TDC and ETDO)

  • 이영철;이흥호
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제55권8호
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    • pp.353-362
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    • 2006
  • This paper illustrates the practical design procedure on a position control of an electrical fin actuator for the guided missile using Time Delay Control(TDC) and Enhanced Time Delay Observer(ETDO). Since TDC is robust to the model uncertainties such as the parameter variation and the external disturbance, it has been frequently used in nonlinear control systems. For a position control of an electrical fin actuator in the missile system, TDC requires the velocity sensor as well as the position sensor. To resolve the problems of the cost, the space and the malfunction due to the velocity sensor, ETDO is used as the velocity observer. ETDO is enhanced version of TDO that has the problems of the reconstruction errors and the restriction on selecting its gains. To maximize the control performance, the parameters of ETDO are optimized by using the genetic algorithm. The effectiveness of this approach is proved through a series of simulation studies and experiments, and the designed controller is compared with the typical TDC and TDC using the reduced oder observer.

가변 피치형 수평축 풍력 터빈의 공력 최적설계 및 피치제어 성능 연구 (Optimal Aerodynamic Design and Performance Analysis for Pitch-Controlled HAWT)

  • 유기완
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권10호
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    • pp.891-898
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    • 2007
  • 피치 제어형 수평축 풍력터빈에 대한 공력최적 설계 형상과 피치 변화에 따른 공력 성능 특성을 수치적으로 계산하였다. 수치적 방법은 날개 요소이론을 적용하였으며, Prandtl의 팁 손실 효과, 에어포일의 분포 효과, 후류의 회전 효과 등을 고려하였다. 블레이드 설계에는 총 6개의 서로 다른 에어포일을 사용하였으며, 구조적 강성을 갖기 위해서 허브 측에는 최대 40% 두께비의 에어포일을 분포시켰다. 최적 설계에서 얻어진 비선형 코드 길이는 제작성과 무게 등을 고려하여 선형화 시켰고, 선형화에 따른 공력성능 변화는 무시할만하다는 결과를 얻어내었다. 피치각 변화에 따른 동력성능, 추력성능, 토크 성능 곡선을 비교한 결과 $3^{\circ}$의 피치각 변화에도 민감한 공력 값의 변동이 생김을 알 수 있었고, 정밀한 피치 제어를 위한 각도 제어는 증분이 $3^{\circ}$보다 작은 값으로 피치 제어 알고리즘과 피치 구동 장치가 필요함을 알 수 있었다. 또한 최대 토크는 설계속도비보다 작은 속도비에서 발생되는 결과를 보여주었다.