• 제목/요약/키워드: 완충장치

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유공압 착륙장치 모델링 및 완충성능 해석 (The Modeling and the Performance Analysis of an Oleo-pneumatic Landing Gear)

  • 김태욱;김성찬;황인희
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.480-483
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    • 2010
  • 착륙장치는 완충장치를 이용하여 항공기 착륙 시의 충격을 흡수하는 역할을 한다. 여러 방식의 완충장치가 있으나, Oil에 의한 감쇠력과 Gas에 의한 스프링력을 이용하여 에너지를 흡수하는 유공압 방식이 가장널리 사용되고 있다. 착륙장치 성능해석에서는 다양한 착륙조건에 대한 Dynamic simulation을 통해 최적의 Orifice 형상과 Gas spring 특성을 결정하고, 설계에 필요한 착륙하중을 구하게 된다. 이 논문에서는 상용 프로그램인 VI-Aircraft를 이용한 착륙장치 성능해석 과정을 소개한다. 유공압 완충장치의 모델링 및 Landing simulation 결과를 분석하고, 이에 따른 완충효율 최적화 과정을 제시한다.

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유공압 착륙장치 낙하시험 (Drop Test of an Oleo-pneumatic Landing Gear)

  • 김태욱;이상욱;신정우;이승규;김성찬;황인희;강신현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권11호
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    • pp.1130-1135
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    • 2010
  • 착륙장치는 완충장치를 이용하여 항공기 착륙 시의 충격을 흡수하는 역할을 한다. 다양한 종류의 완충장치가 존재하나, 완충효율 측면에서 가장 우수한 것은 유공압 방식이다. 착륙장치의 완충 성능은 반드시 낙하시험을 통해 입증하여야 하며, 이는 미 군사규격, 미연방 항공규정 등에서 공통적으로 요구하는 있는 사항이다. 이 논문에서는 낙하시험을 위한 설비 구성, 시험 절차 및 결과분석 방법을 실제 낙하시험 사례와 함께 제시한다.

착륙선용 충격 완충장치에 대한 고찰 (Review on Shock Absorber for Spacecraft Lander)

  • 이춘우
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.193.2-193.2
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    • 2012
  • 달착륙선 등과 같은 특수 목적을 위해 제작된 우주용 착륙선에는 착륙 시 전달되는 충격하중이 탑재장비로 전달되지 못하도록 연착륙(soft-landing)을 위한 충격흡수 메커니즘이 구현되어 있어야 한다. 일반적으로 자동차 및 항공기에서는 실린더와 피스톤으로 구성된 유공압식 완충장치를 주로 사용하여, 피스톤 압축으로 실린더 내부 오일 또는 압축공기가 오리피스를 통하여 분출됨에 따라 유체마찰 에너지를 활용한 충격 흡수장치가 일반적이다. 그러나 이와 같은 지상 장비용 유공압식 충격흡수 메커니즘은 진공 및 무중력 우주 환경하에서 오리피스 기능 상실, 유압유 기화 현상 및 극저온/고온 환경에서의 성능저하 등의 문제점으로 인하여 우주용 착륙선 충격완충장치로 적용이 불가능하다. 따라서 기존의 우주용 착륙선의 대부분은 충격에너지를 기계적인 좌굴 소성 변형에너지로 변환하여 충격을 흡수할 수 있도록 알루미늄 허니콤을 주로 많이 사용하여 왔다. 본 연구에서는 진공 및 무중력 우주환경에서 착륙선 충격완충 장치로 적용이 가능하도록 실리콘 포옴과 스프링을 조합하여 구성하였으며, 충격완충 매체로 유압유 및 공압을 대체할 수 있도록 실리콘 포옴을 후방 사출 성형 방식으로 적용하여 오리피스를 통과한 실리콘 포옴의 변형에너지로 충격에너지를 흡수하게 함으로서 착륙 완충효율을 극대화 할 수 있도록 검토하였다.

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고충격에 신관의 생존성을 향상시키기 위한 다층 충격완충장치 전산해석 연구 (Numerical Investigation for Multi-layer Shock Absorber to Improve Survivability of Fuze at High Impact)

  • 소경재;김민겸;이대희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.255-261
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    • 2020
  • 본 논문은 충격을 줄이기 위해 효과적인 충격완충장치를 구성하는 방법을 제안했다. 기존의 충격완충장치는 폴리에틸렌으로만 만들어졌지만, 새로운 충격완충장치는 외측에는 폴리에틸렌, 내측에는 고밀도 재료로 구성하였다. 충격은 내측과 외측 물질 사이의 밀도 차이가 더 클 때 줄어들었다. 2층 구조의 외측으로 설계하기 위해 알루미늄, 티타늄, 구리를 선택하였다. 가장 밀도가 높은 구리에서는 충격 감소가 가장 좋았으며, 기존 충격완충장치보다 최대 감가속도는 43%, 충격량은 51% 감소하였다. 4층, 6층 충격완충장치의 경우, 충격량은 줄였지만, 최대 감가속도는 증가하였다. 신관은 가장 큰 충격으로부터 살아남아야 하며 나머지 충격파는 임계값을 초과하지 않으므로, 본 논문은 폴리에틸렌-구리를 사용한 2층 구조용 충격완충장치를 제안하였다.

초점탄성재료의 다중 압출에 의한 착륙선 충격완충 해석 (Analysis on Lander Shock Absorbing by Multi-Stage Extrusion of Hyper-Viscoelastic Material)

  • 이춘우;김인걸
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.34-41
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    • 2017
  • 기존 알루미늄 하니콤 코어를 이용한 착륙선 충격완충장치의 대체 방안으로서 실리콘 고무와 같은 초점탄성 재료의 다중압출 특성을 이용한 새로운 개념의 충격 완충장치를 고찰하였다. 초점탄성재료가 오리피스 단면을 통과하며 압출되는 과정에서 재료 변형에너지 및 하중-변위 특성이 기존 하니콤 코어 특성과 유사하여 충격 완충 성능을 극대화 할 수 있는 측면에서 유사성을 가지고 있음을 알 수 있었다. 본 논문에서는 충격완충장치의 설계 구현가능성을 평가하고, 에너지 변환을 통한 충격흡수 매커니즘을 이해하기 위하여 유한요소해석 및 준정적 압축시험 결과를 검토하였다.

운용 파라미터의 불확실성을 고려한 착륙장치 완충성능 해석 (Performance Prediction of Landing Gear Considering Uncertain Operating Parameters)

  • 김태욱
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권7호
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    • pp.921-927
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    • 2013
  • 본 연구는 운용 파라미터의 불확실성을 고려한 착륙장치 완충성능 해석 기법을 제시한다. 실제 운용 환경에서 완충성능에 영향을 미치는 많은 파라미터는 어느 정도의 불확실성을 가지게 되는데, 완충장치 가스 압력과 오일 체적, 타이어 압력, 외부 온도 등을 예로 들 수 있다. 본 연구에서는 Convex Modeling 과 Interval Analysis 기법을 적용하여, 이러한 불확실성이 착륙 시의 지면 반력에 미치는 효과를 해석하였다. 불확실한 파라미터를 고려할 경우, 완충효율 및 구조 건전성에 중요한 영향을 주는 Peak load 가 Deterministic analysis 의 결과보다 크게 증가하였다. 안전성과 신뢰성의 확보를 위해서는 이러한 불확실성을 반영하는 것이 필요하며, 제시한 방법은 이를 효율적으로 처리할 수 있음을 보여준다.

착륙장치 내추락 설계 및 시험평가 (Crashworthy Design and Test of Landing Gear)

  • 김태욱;이상욱;신정우;이승규;김성찬;황인희;조정준;이제동
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권7호
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    • pp.601-607
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    • 2012
  • 착륙장치는 완충장치를 이용하여 항공기 착륙 시의 충격을 흡수하는 역할을 한다. 군용 헬기를 비롯한 일부 항공기에서는 비상 착륙시 탑승원의 생존성과 안전성을 향상시키기 위해, 착륙장치에 내추락 요구조건을 부여하기도 한다. 이 논문에서는 관련 규정에서 요구하고 있는 내추락 요구조건을 충족하는 착륙장치 설계 개념을 제시하고, 성능해석 및 낙하시험을 통한 입증 과정을 소개한다. 추락 시 착륙장치 충격흡수 능력과 거동은 낙하시험 시 측정한 다양한 센서 데이터 및 고속 카메라로 촬영한 동영상 분석을 통해 확인할 수 있다.

Pressure-relief valve 를 적용한 착륙장치 완충장치 설계 (Design of Landing Gear Shock Absorber Using Pressure-relief Valve)

  • 김태욱;신정우;황인희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.508-511
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    • 2008
  • The most landing gear use oleo-pneumatic shock strut to absorb the impact energy during touchdown. The shock strut is composed of the oil damper and the gas spring, especially the oil damper provides resistance force which is proportional to the square of landing speed. In case of high landing speed, the abnormal peak load can be occurred and transferred to the airframe structure. To prevent this, the pressure-relief valve is used to limit the damping force under the specific level. In this paper, it is presented the design process to find optimal damping and analysis results using pressure-relief valve.

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회전익 항공기 안전 확보를 위한 주륜완충장치 결함 개선연구 (A Improvement Study on Safety Assurance of Main Landing Gear Failure for Rotary Wing Aircraft)

  • 최재형;장민욱;임현규;이제석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.490-497
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    • 2017
  • 회전익 항공기에 적용된 주륜완충장치는 착륙계통 장비로서 조종사의 임무 수행에 핵심적인 장비이다. 주륜완충장치는 항공기가 지상에 있을 때 동체를 지지해주며 착륙 시 지면으로부터 오는 충격을 흡수함으로서 조종사 및 병력의 작전 운용능력을 만족시킨다. 그러나 A 항공기 지상 계류 시 항공기의 비대칭 현상과 누유 현상이 발생되었다. 따라서 본 논문에서는 주륜완충장치의 운용 시 발생한 결함사항을 발생원인 별로 분류하고, 각 지적사항에 대한 고장탐구 수행과정을 정리하였다. 또한, 고장탐구 내용을 바탕으로 도출한 설계개선 사항과 개선사항에 대한 검증 결과를 함께 기술하였다.

디스크 스프링의 적층 배열에 따른 완충장치의 감쇠에 관한 연구 (On the Damping of A Shock Absorption Device Composed of Disk Spring Stacks)

  • 최명진;고석훈
    • 한국가스학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.46-51
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    • 2008
  • 본 연구에서는 비선형 디스크 스프링과 고무링으로 구성된 완충장치의 감쇠에 관하여 연구하였다. 고무링의 마찰력과 디스크 스프링의 이력현상을 측정하여, 디스크 스프링의 적층 배열에 따른 이력곡선을 근사하고, 소산되는 에너지의 양을 추산하였다. 마찰력과 소산 에너지에 근거하여 네 종류의 감쇠 해석모델을 제시하였으며, 각각의 모델에 대한 충격응답을 고찰하였다. 고무링의 마찰력보다는 디스크 스프링의 이력현상이 완충장치의 감쇠거동에서 더 큰 영향을 미치었다. 가장 실용적인 감쇠 모델로는 소산되는 총 에너지의 양에 근거한 등가 점성 감쇠 모델이 다른 감쇠 모델보다 적합하다는 결론을 얻었다.

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