• 한국항공운항학회:학술대회논문집
• /
• 한국항공운항학회 2016년도 춘계학술대회
• /
• pp.19-22
• /
• 2016

본 연구는 박각시 나방 유연날개의 준정상 공력 모델링을 위한 공력측정실험을 진행하였다. 두 개의 서보모터로 이루어진 동역학적 로봇 모델은 3톤 수조 내부에서 날갯짓 운동을 구현하였고, 6축 센서가 날개 모델의 뿌리에 장착되어 공력 측정을 시행하였다. 날개 모델은 다른 두께의 폴리카보네이트 평판으로 제작되었고, 3mm 두께의 강체날개와 0.8mm 두께의 유연날개로 구성되었다. 공력측정은 각 날개 모델별 받음각을 -5도에서 95도까지 5도씩 변경하여 진행하였고, 이를 바탕으로 준정상 공력 모델링을 시도하였다. 날개 두께별 준정상 공력 모델링을 통해 특정 두께를 가진 유연날개는 강체날개보다 높은 공력효율을 가짐을 알 수 있었고, 날개 유연도 역시 준정상 가정을 기반으로 모델링 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제41권6호
• /
• pp.448-457
• /
• 2013

본 논문에서는 항공기 유연날개의 플러터 억제를 위한 능동 제어시스템을 슬라이딩 모드 제어기법을 이용해 설계하였다. 제어력으로는 유연날개 뒷전 조종면 움직임으로 발생하는 공기력을 이용하였으며, 이를 위해 공탄성 모델, 조종면 작동기 모델, 돌풍 모델로 구성되는 서보 공탄성 모델링을 수행하였다. 플러터 억제를 위한 조종면 제어시스템은 슬라이딩 모드 제어기와 측정값을 이용해 상태 변수를 추정하는 칼만 필터를 조합해 구성하였으며, 수치 시뮬레이션을 통해 유연날개 모델에 대한 플러터 억제 효과를 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제49권3호
• /
• pp.185-195
• /
• 2021

본 연구의 날갯짓 초소형 비행체는 실제 생명체의 날개를 모방하여, 매우 유연한 재질의 캠버날개를 활용한다. 캠버 날개는 생명체와 유사하게 앞전, 시맥, 박막과 같이 특성이 서로 다른 세가지 재질로 구성되어 있고 다양한 방식으로 구속되어 있다. 날개의 유연성을 활용한 수동 회전(passive rotation) 방식은 앞전과 시맥의 재질이 날갯짓 궤적에 매우 큰 영향을 미치는 요소이기 때문에 적절한 유연성을 갖는 재질의 선정이 필수적이다. 이러한 날개의 재질들과 복잡한 형상을 사실적으로 모델링하여 정밀하게 해석할 수 있는 유체-구조 연성해석 프로그램을 개발하고, 날개의 앞전과 시맥의 탄성 계수의 변화에 따른 공력탄성학 효과를 정밀하게 분석하였다. 결과적으로 재료의 탄성 계수 변화만으로도 날개의 비틀림각 궤적을 적절히 발생시킴으로써 날갯짓 비행체의 추력 및 효율을 크게 증가시킬 수 있음을 보였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
• /
• pp.488-491
• /
• 2010

본 논문에서는 돌풍응답경감제어 효과 검증을 위한 풍동시험에 사용될 유연날개에 대해 공탄성 모델, 조종면 작동기 모델, 돌풍 모델 등으로 구성되는 서보공탄성 모델링을 수행하였으며, 이에 대한 연속돌풍 응답해석을 수행하여 상용 Solver를 이용한 해석결과와 비교하여 구성된 서보공탄성 모델을 검증하였다. 또한, 유연날개의 돌풍응답을 경감하는 조종면 제어기를 설계하고, 이에 대한 수치 시뮬레이션을 수행하여 돌풍응답 경감효과를 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제43권7호
• /
• pp.601-608
• /
• 2015

유연날개의 공력 및 구조 설계값을 설계 변수로 하여 정적 상태에서의 정적 공탄성해석 및 최적화를 수행하였다. 정적 공탄성해석과 최적화를 위해 상용 해석소프트웨어들이 연계된 강건한 다분야 최적설계 시스템을 개발하였다. 최적화 설계변수로는 가로세로비, 테이퍼비, 후퇴각과 날개 위아래 스킨 두께를 설정하였다. 전역적 다목적 최적화를 위해 실수기반 적응영역 다목적 유전자 알고리즘을 적용하였으며 계산시간을 줄이기 위해 메타모델로 서포트벡터회귀 기법을 적용하였다. 유연날개에 대한 파레토 결과 분석을 통해 최대 항속시간과 최소 중량에 대한 최적 결과를 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.1-6
• /
• 2015

태양광 고고도 장기체공형 무인기나 인간동력 항공기 등에 사용되는 높은 종횡비를 가진 유연날개는 공력 및 구조 상호작용으로 인하여, 구조적 비선형 처짐 및 양력감소 등의 문제가 발생한다. 본 연구에서는 저속 비행하는 높은 종횡비를 가진 날개의 단방향 공력-구조 연계해석을 수행하였다. XFOIL을 사용하여 공력천이현상을 포함한 저 레이놀즈수 익형 공력특성 자료 확보를 기반으로 3차원 양력선 이론을 사용하여 공력해석 연구를 수행했다. 구조해석은 상용소프트웨어 ANSYS를 사용하여 구조변형이나 응력해석 연구를 수행했다. 단방향 공력-구조 연계해석 결과를 바탕으로 인간동력 항공기 주 날개의 형상설계 연구를 수행했다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.189-192
• /
• 2014

Recently, development of electric powered UAV for high altitude and long endurance mission has been conducted worldwide. Long endurance requirement necessitates high lift over drag (L/D) aerodynamic characteristics and lightweight structures, leading to highly flexible wings with high aspect ratio. These highly flexible wings increase the danger of catastrophic aircraft failure due to flutter, which is a dynamic aeroelastic instability occurring from the interaction of aerodynamic, inertial, and elastic forces acting on the aircraft flying through the air. In this paper, flexible wing for electric powered UAV whose skin is fabricated using mylar film for lightweight design is briefly explained. In addition, flutter analysis procedures and results for the flexible wing in order to substantiate the aeroelastic stability requirements are presented.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
• /
• pp.99-104
• /
• 2005

For the efficient reliability analysis, Bi-direction two-point approximation(BTPA) method is developed which solves shortcomings of conventional two-point approximation(TPA) methods that generate an approximate surface with low accuracy or sometimes do an unstable approximate surface. The conventional reliability based design optimization(RBDO) methods require high computational cost compared with the deterministic design optimization(DO) methods. To overcome the computational inefficiency of RBDO, the approximate reliability analysis approaches on the TPA surface are proposed. Using these FORM and SORM analysis strategies, multi-point aerodynamic-structure interacted shape design optimizations with uncertainty are performed very efficiently.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.522-527
• /
• 2013

In this study, dynamic response control of a flexible wing such as gust loads alleviation using sliding mode control method is presented. To achieve this purpose, trailing edge control surface of a flexible wing is used as control means generating the aerodynamic control force. Aeroservoelastic CASE) model consisting of aeroelastic plant, control surface actuator model, and gust model depicting the atmospheric turbulence is formulated in the state space. A sliding mode controller based on the estimated state vector is designed for active dynamic response control of flexible wing aeroservoelastic model. The performance of the controller designed is demonstrated via numerical simulation for the representative flexible wing model under atmospheric turbulence loading.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.218-219
• /
• 2013