• 제목/요약/키워드: 복합항공기

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소형항공기(반디호) 몰드의 구조시험 및 진동해석 (Structure Test and Vibration Analysis for Small Aircraft)

  • 정도희;김진원
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.692-697
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    • 2005
  • 좋은 날개 실속특성 및 실속/스핀의 특성이 입증된 선미익형 항공기를 현재 개발중에 있다. 전에 개발된 1호기 및 2호기 시제기는 코어 샌드위치 형식으로 날개 전체가 채워지고 고정식 착륙장치로 제작되었다. 새로이 개발될 반디호는 접개식 착륙장치와 날개와 동체에 일반적인 폼 코아 샌드위치층이 장착될 예정이다. 제작을 위해 시편 시험을 포함한 복합 소재 제작 공정이 연구되었고 적층 몰드를 이용하여 유리 섬유 천으로 폼 코어 위로 상온 적충하는 방식이 채택되었으며, 복합소재 부품들은 실온과 대기압하에 경화시킨다. 일반적으로, 몰드부품들은 양산에 적합한 매끄러운 표면 조도와 표준 품질을 보여주었다. 본 연구에서는 소형 항공기 반디호 몰드 기술과 개발 상황을 기술하였다.

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스케치 인터페이스를 이용한 항공기동 학습 시스템 개발 (Design of Flight Learning System Using Sketch-based Interface)

  • 김상진;박태진;최윤철
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.771-779
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    • 2010
  • 최근 스케치 인터페이스를 이용한 많은 컨텐츠 제작 기술들이 선보이고 있다. 특히 애니메이션 제작기술 발달로 인해 스케치북에 연필로 선을 그으면 그 선이 그대로 살아 움직이는 애니메이션으로 제작되는 시스템도 선보이고 있다. 본 연구에서는 스케치 인터페이스를 이용해 복수 항공기의 항공기동을 애니메이션하고 학습할 수 있는 시스템을 개발한다. 항공기의 비행은 대부분 3차원 공간상에서 이루어지고 특정한 규칙 없이 이동하는 일반 애니메이션과는 달리 독특하고 복잡한 비행패턴을 가진다. 즉, 가속과 감속, 상승과 하강, 직진과 선회 비행만이 아닌 가속하면서 하강하거나, 감속하면서 상승하는 등 두 가지 이상의 복합적인 이동패턴을 보인다. 이러한 복잡한 이동패턴들로 인해 항공기를 조종하는 조종사와 공중상황을 통제하는 통제요원들은 기존 애니메이션시스템을 이용해 전체적인 항공기동 상황을 학습하기 어렵다. 본 연구에서는 단위경로 스케치 기법을 제안하여 프레임기반의 애니메이션 제작에 비해 적은 입력만으로도 항공기동 애니메이션을 제작할 수 있도록 한다. 또한 제안하는 시스템은 비행경로 사실화 작업으로 복합적인 비행패턴을 지원하여 실제 비행과 유사한 애니메이션이 가능하다.

풍동실험 및 비행시험을 통한 복합형 VTOL 무인기 소음인증 평가에 대한 연구 (A Study on Noise Certification Evaluation of Hybrid VTOL UAV by Wind Tunnel Test and Flight Test)

  • 이재하;최종수
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권spc호
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    • pp.39-48
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    • 2020
  • 본 논문에서는 풍동 실험을 통해 측정한 소음 결과를 활용하여 실제 비행하는 기체에서 발생되는 소음수준을 예측하고 비행시험을 통해 검증하는 과정을 다루었다. 항공기의 환경소음 평가를 위해서는 일반적으로 국제민간항공기구(이하 ICAO)에서 규정한 절차에 따라 소음시험 및 평가를 수행하게 된다. 본 논문에서는 고정익 및 회전익(멀티콥터)의 특징을 모두 가지고 있는 복합형 기체에 적용이 가능한 환경 소음평가 방안과 실험을 통해 검증한 결과를 제시하였다. 고정익과 회전익 소형 무인기를 활용하여 풍동실험에서 측정한 소음시험 결과를 실제 비행 시험결과로 시뮬레이션 하는 과정을 제시하였다. 또한, ICAO에서 제시하는 비행 운용조건 및 소음 측정 방법을 고려하여 풍동실험을 통한 결과와 실 기체 비행시험을 모두 수행하여 항공기 소음인증을 위한 실효감각소음레벨(EPNL)을 예측 및 고찰하였다.

정상 웨이블릿 변환을 이용한 항공기 FBG 센서의 변형률 탐지 정확도 향상 (Improvement of Strain Detection Accuracy of Aircraft FBG Sensors Using Stationary Wavelet Transform)

  • 손영준;신현성;홍교영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.273-280
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    • 2019
  • 구조 건전성 모니터링 기술을 이용하여 항공기의 유지 보수 비용을 줄이고 항공기의 가동률을 높이고자 하는 많은 연구가 진행되고 있다. 이에 FBG 센서에 대한 많은 연구가 함께 진행되고 있다. 하지만 복합재 내부에 FBG 센서를 설치할 경우, 복합재 층 사이에 보이드(void)가 발생하게 되고 이로 인해 신호 갈라짐 (split problem)이 발생하게 된다. 또한, FBG 센서는 전자기파에 영향을 받지 않지만, 후속처리 과정에서 사용되는 전자장비에 의한 전자기파 잡음이 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 잡음으로 인한 오차를 줄이기 위해 이동 불변의 특성을 지니고 비선형적인 신호분석에 효율적인 정상 웨이블릿 변환 기법을 제시하였다. 그리고 위의 상황에서 웨이블릿 패킷 변환과 비교하였을 경우 정상 웨이블릿 변환의 잡음 제거 성능이 더 우수한 것을 확인하였다.

무인 항공기를 위한 저가형 FBG 인터로게이터 설계 (Low-cost Fiber Bragg Grating Interrogator Design for Unmanned Aircraft)

  • 홍재범;홍교영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.465-470
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    • 2020
  • 복합 소재는 금속보다 가벼운 특성을 가져 경량화가 필수인 항공 산업에 널리 사용되고 있다. 하지만 복합소재는 생산 공정 중 내부 보이드 형성, 접착제 혼합 불량, 미접착 부분 발생 등 결함 요소가 발생할 수 있고, 저 에너지 충격에 의한 미세균열 및 층간분리가 발생할 위험이 있다. 그러므로 구조물 손상검사가 필수적으로 요구된다. 이에 FBG를 이용한 구조 건전성 모니터링이 주목받고 있다. FBG는 기존의 전기적 센서에 비해 전기적 노이즈 영향을 받지 않고 부식에 강하며 멀티플렉싱이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 FBG를 계측하는 인터로게이터는 대형 구조물 계측을 전제로 만들었기 때문에 가격이 고가이며, 크기가 큰 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 광 스위치와 WDM필터, LTF를 이용해 무인항공기나 소형항공기에 사용할 수 있도록 저가형 인터로게이터를 설계하여, 기존의 고가 인터로게이터와 비교를 진행하였다.

비행시험을 통한 복합형 수직이착륙 무인항공기의 회랑 산출을 위한 통합시스템오차 분석 (Total System Error Analysis for Corridor derivation of Hybrid VTOL through Flight Test)

  • 김정민;엄송근;오정환;이동진;김도윤;한상혁
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.448-455
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    • 2022
  • 본 연구에서는 UTM(UAS Traffic Management) 체계 구축 시, 무인항공기 간의 비행 간격을 분리하기 위해 회랑(Corridor)을 설정하여야 하며, 통합시스템오차(TSE; Total System Error)를 고려하여 회랑 크기를 산출하였다. 복합형 수직이착륙 무인항공기를 이용하여 직선 구간과 선회 구간의 비행 데이터를 수집하였다. 비행 데이터는 SQSM(Scalar Quantity Summation Method) 방법을 통해 TSE를 도출하였으며, 항법시스템오차 (NSE; Navigation System Error) 와 비행기술오차 (FTE; Flight Technical Error)를 세부적으로 산출하여 직선 및 선회 구간에 대한 영향성을 분석하였다. 회랑 크기는 TSE 분석 결과와 PBN(Performance-based Navigation) manual을 참고하여 산출하였다.

eVTOL PAV 유형별 항속거리 및 항속시간 분석 (Flight Range and Time Analysis for Classification of eVTOL PAV)

  • 이봉술;윤주열;황호연
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.73-84
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    • 2020
  • 자동차 대수의 증가로 인한 지상 교통의 혼잡을 극복하기 위해 많은 회사들이 새로운 방식의 운송 수단인 미래형 개인항공기(PAV)를 제안하였다. 미래형 개인항공기 중에서도 전기를 동력으로 사용하고 수직 이착륙이 가능한 전기수직이착륙(eVTOL)항공기가 주목을 받고 있으며 그러한 항공기들의 형상은 멀티콥터형에서 틸트 덕티드팬까지 다양하다. 본 연구에서는 eVTOL 유형별 장단점 등 특성을 분석하였다. 틸트날개형, 복합형, 멀티콥터형의 대표적인 eVTOL PAV인 바하나, 오로라, 볼로콥터에 대해 구성성분 합계 방식을 사용하여 유해항력을 구하였으며, 항공기 설계 및 공력 해석 프로그램인 OpenVSP와 XFLR5 프로그램을 사용하여 표면적과 유도항력을 구하였다. eVTOL PAV에 사용되는 배터리는 테슬라 2170 배터리로 가정하고 항속거리를 계산하였다. 또한 각 eVTOL에 대해 이착륙 및 순항을 포함한 임무형상별로 에너지소모 및 최대 비행시간을 계산하여 비교하였다.

GFRP 관로의 재료 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study of Material Characteristics for GFRP Pipes)

  • 한택희;김성남;강영종;윤기용
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.35-45
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    • 2004
  • 최근 항공기, 자동차 등에 사용되어왔던 복합재료가 그 사용 영역을 넓혀 교량 상판, 상하수도용 관로 등에 적용되고 있다. 이러한 복합재료의 주요 장점은 고강도, 경량성, 그리고 뛰어난 내부식성으로 기존의 재료에 비해 많은 장점을 갖고 있으나, 이러한 재료의 정확한 특성 파악 및 이를 사용한 구족물의 거동의 정확한 분석의 어려움으로 복합재료의 적용이 활발히 이루어지지 못하고 있는 실정이며, 이러한 요인이 복합재료를 토목구조물에 적용하는데 가장 큰 제한요소로 작용해 왔다. 본 연구에서는 복합재료 구조물의 해석을 위한 사전 연구로서, 현재 국내에서 사용되고 있는 GFRP 관로에 대한 재료특성 실험을 수행하여, 각각의 구성 적층재료별 재료 특성 및 전체 적층판에 대한 재료특성을 제공한다.

복합하중을 받는 복합소재 중공 토크바 설계 (Development of composite torsion shaft for the aircraft structure under multiple load condition)

  • 정종재;김승철;김정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.484-491
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 항공기 메커니즘 구조물에 사용되는 금속 소재 토크바를 복합소재를 이용하여 무게절감이 가능한 구조물을 개발 하는것에 있다. 토크바에 주어진 하중조건 및 구조물의 설계 경계조건에 부합하는 유한요소모델을 이용하여 구조해석을 수행 하였다. 이를 바탕으로 최적화된 복합소재의 적층 조건 및 토크바의 두께 요건을 설정하였다. 설계요건에 맞게 제작된 시제품을 이용하여 복합소재 토크바의 비틀림 시험을 실시하였으며, 동구조 시험을 통해서 토크바의 강도 및 강성 요구조건을 만족한다는 것을 증명하였다.

선형해석을 이용한 복합재료 기계적 체결부의 강도평가에 관한 연구 (A study on the strength of mechanically fastened composite joint using the linear analysis)

  • 전영준;최진호;권진희;이상찬
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권9호
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    • pp.49-56
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    • 2004
  • 복합재료가 항공기 구조물 및 기계부품 등에 폭 넓게 적용됨에 따라, 복합재료 구조물에서 가장 취약한 복합재료 체결부의 설계는 매우 중요한 연구분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 복합재료의 기계적 체결부를 마찰이 없는 강체 핀으로 단순화한 선형 유한요소해석을 수행하여 파괴면적지수법으로 복합재료 체결부의 강도를 예측하였다. 파괴면적 지수법을 이용하여 형상, 원공의 크기 및 적층순서가 다른 기계적 체결구조를 갖는 복합 재료의 체결부의 강도를 예측한 결과, 12.2% 내에서 체결부의 강도를 예측할 수 있었다.