지금까지의 축구공의 형태는 오각형과 육각형의 거죽(panel)으로 구성되었고 거죽의 수는 32장으로 되어 있었다. 그러나 최근에는 14장 거죽으로 구성된 팀가이스트(2006년 월드컵 공인구)와 8장 거죽으로 구성된 자블라니(2010년 월드컵 공인구)가 등장하여 이전과는 다른 형태의 디자인을 볼 수 있게 되었다. 또한, 최근에는 32장 거죽으로 구성되었지만 그 형태가 종전의 디자인(오각형과 육각형의 조합)과는 다른 새로운 디자인으로 구성된 축구공(카푸사; 2013년 컨페더레이션스컵 공인구)이 등장하였으며, 지난 2014년 월드컵에서는 6장 거죽으로 구성된 브라주카가 공인구로 사용되었다. 이렇듯 최근 현대 축구공은 가죽 디자인을 중심으로 그 형태가 다양하게 변화하고 있다. 그러나 가죽 디자인의 변화에 따른 유체역학적 효과를 설명한 연구는 그리 많지 않다. 이에 본 연구에서는 위에 열거된 현대 월드컵 축구공과 함께 2015년 K리그 공인구를 비롯하여 국내 리그에서 사용되는 축구공(험멜, 낫소, 스타)을 대상으로 거죽 디자인의 형태와 그 공력특성을 풍동실험을 통해 비교하여 검토하였다. 그 결과, 서로 다른 거죽 디자인에 따라 축구공이 비행 중 공기로부터 받는 공기력이 변화하게 되며, 이로 인해 비행거리와 비행궤도가 변하는 것을 알 수 있었다.
본 논문은 플라잉디스크에 탑재된 계측모듈의 IMU 데이터를 이용하여 롤링 및 피칭모멘트 감쇠미계수를 추정하는 방식을 새롭게 제시한다. 제안한 방식은 반복된 수 회의 원반 비행 실험을 수행하여 데이터를 구축한 뒤 공력 계수를 추정하므로, 풍동이나 전산유체해석을 이용하는 방법에 비해 수월한 실험적 대안이 될 수 있다. 추정한 공력 계수는 플라잉디스크의 비행동역학 모델을 토대로 구현한 시뮬레이터에 적용하여 비행 궤적을 예측하는 것에 이용되었으며, 이를 GPS의 위치 궤적과 비교함으로써 성능을 검증하였다.
본 논문은 쿼드로터형 무인 비행체를 비전센서를 이용한 목표 추적 위치 제어기 설계하였고, 이를 시뮬레이션 및 실험을 통해서 확인하였다. 우선 제어기 설계에 앞서 쿼드로터의 동역학 분석 및 실험데이터를 통한 모델링을 수행하였다. 이때, 모델의 계수들은 실제 비행 데이터를 이용한 PEM(Prediction Error Method)을 이용하여 얻었다. 이 추정된 모델을 바탕으로 LQR(Linear Quadratic Regulator) 기법을 이용한 임의의 목표를 따라가는 위치 제어기를 설계하였으며, 이때 위치 정보는 비전센서의 색 정보를 이용한 Color Tracking기능을 이용하여 쿼드로터와 물체의 상대적인 위치를 얻어내었고, 초음파 센서를 이용하여 고도 정보를 얻어 내었다. 마지막으로 실제 움직이는 물체의 추적 제어 실험을 수행하여 LQR 제어기 성능을 평가하였다.
실제 항공기의 비행 역학 특성 및 무장 시스템이 고려된 게임 개발을 위한 소프트웨어 플랫폼 기반을 개발관점에서 공기역학모의 소프트웨어 컴포넌트에 대하여 중점적으로 기능을 식별하고 해당 기능에 대한 활동 다이어그램, 개념설계 다이어그램, 기능별 설계 내용을 자세하게 다루었다. 본 논문은 향후 항공기 게임 플랫폼이 갖추어야할 주요기능 및 방향성을 제시하고, 새로운 기종에 대한 업데이트가 가능한 플랫폼을 통하여 조종사가 되고 싶은 학생들의 다양한 항공기에 대한 정확한 이해를 돕기 위함이며, 이 연구에서는 실행 개념으로 공기 역학모의 CSU를 기반으로 한 설계개념을 제시하였다.
The present paper describes the results of performance analysis for UH-60A rotor blade in hover. For the numerical simulations, commercial CFD software, FLUENT was used with Spalart-Allmaras turbulence model. The flow solver was based on node based scheme and second order spatial accuracy options was used for simulations. For the enhancement of wake capturing capability, high resolution grid was used around tip vortex region. Granting that somewhat over-prediction of thrust was observed near blade tip region, performance was well correlated with experimental data within 3% accuracy in the operating region. Finally it was shown that the present flow solver can be used as a preliminary performance analysis tool for hovering helicopter rotor blades.
비정상 패널법과 시간 전진 자유 후류법을 연계하여 제자리 및 수직 비행 하는 헬리콥터 로터의 공력 및 익단와류를 검증하였다. 검증된 수치 방법을 이용하여 저속 하강 비행하는 로터에서 발생하는 BVI(Blade Vortex Interaction)의 비정상 공력을 해석 하고 이때 나타나는 익단 와류에 의한 공력의 변화를 고찰하였다.
In this paper a typical problem is examined that a light, general aviation airplane, such as Cessna or Navion, in gliding turn flight shows helical-dive phenomenon when pilots try to stop the descent by using elevator only. It is known from pilot's experience that in a certain flight trim it is impossible to recover from helical-dive by using elevator only. From this study it is shown that helical-dive phenomenon is involved with longitudinal/lateral dynamics coupling to airplane's aerodynamics. Also this phenomenon consists of three parts of flight dynamics; first of all, fast longitudinal motion occurs, then is followed by a little slow lateral motion, and finally logitudinal/lateral coupled motion is fully developed.
The present paper describes the results of performance analysis for UH-60A rotor blade in hover. For the numerical simulations, commercial CFD software, FLUENT was used with Spalart-Allmaras turbulence model. The flow solver was based on node based scheme and second order spatial accuracy options was used for simulations. For the enhancement of wake capturing capability, high resolution grid was used around tip vortex region. Granting that somewhat over prediction of thrust was observed near blade tip region, performance was well correlated with experimental data within 3% accuracy in the operating region. Finally it was shown that the present flow solver can be used for preliminary performance analysis tool for hovering helicopter rotor blades.
This paper dealt with the flow simulation for the optimum designed propeller for Micro Aerial Vehicle, using a commercial CFD program(FLUENT). The propeller was modeled by the Multiple Reference Frame(MRF) method. For the validation of the computational method, the flow field analysis results for the propeller were compared with the flow analysis results, which are using Xfoil, for the optimum design, and with the wind tunnel data of a similar propeller model. By these validation processes, the reliability of MRF method was confirmed.
Insect flight is adapted to cope with each circumstance by controlling a variety of the parameters of wing motion in nature. Many researchers have struggled to solve the fundamental concept of insect flight, but it has not been solved yet clearly. In this study, to find the most effective flapping wing kinematics, we conducted to analyze CFD data on fixing some of the optimal parameters of wing motion such as stoke amplitude, flip duration and wing rotation type and then controlled the deviation angle by fabricating wing tip motion. Although all patterns have the similar value of lift coefficient and drag coefficient, pattern A(pear-shape type) indicates the highest lift coefficient and pattern H(pear-shape type) has the lowest lift coefficient among four wing tip motions and three deviation angles. This result suggest that the lift and drag coefficient depends on the angle of attack and the deviation angle combined, and it could be explained by delayed stall effect.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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