• 한국항공운항학회지
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• 제22권2호
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• pp.27-33
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• 2014

There are several methods to improve the flight efficiency of HALE(High Altitude Long Endurance) UAV(Unmaned Aerial Vehicle). Airframe structural point of view, weight reduction of the airframe structure is the most important method to improve the flight efficiency. In order to reduce the weight of airframe structures, new concepts which are different from traditional airframe structure design such as the mylar wing skin should be introduced. The spar is the most important component in a mylar skin wing structure, so the spar weight reduction is the key point for reduction of the wing structural weight. In this study, design trade-off study for the front spar of the HALE UAV wing is conducted in order to reduce the weight. Design and analysis procedure of high aspect ratio wing spar are introduced. Several front spar structures are designed and trade-off study regarding the weight and strength for the each spar are performed. Spar design configurations are verified by the static strength test. Finally, optimal front spar design is decided and applied to the HALE UAV wing design.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권2호
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• pp.149-156
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• 2007

본 연구에서는 한국의 차세대 해양 운송 시스템 구축의 일환으로 개발 중인 소형 위그선의 주익 및 수평 미익의 구조 설계 및 해석을 수행하였다. 구조안정성과 경량화를 위해 스킨-스파-폼 샌드위치 구조를 채택하였으며 탄소/에폭시 복합재료를 주로 적용하였다. 구조 안전성 및 안정성 평가를 위해 상용 유한 요소 코드인 NASTRAN을 활용하였으며 단계별 구조 설계 변경을 통해 최종 설계 요구 조건을 만족시켰다. 또한 동체와 연결 부위는 용이한 장탈착과 20년 이상의 피로 수명을 보장할 수 있도록 8개의 고강도 볼트를 이용한 삽입 볼트 형태의 구조를 채택하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제23권1호
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• pp.24-29
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• 2015

In order to increase endurance flight efficiency of long endurance electric powered UAV, main wing of UAV should have high aspect ratio and low structural weight. Since a spar which consists of thin and slender structure for weight reduction can cause catastrophic failure during the flight, it is important to develop verification method of structural integrity of the spar with the light weight design. In this paper, process of structural analysis using non-linear finite element method was introduced for the verification of structural integrity of the spar. The static strength test of the spar was conducted to identify structural characteristic under the static load. Then, the experimental result of the spar was compared to the analytical result from the non-linear finite element analysis. It was found that the developed process of structural analysis could predict well the non-linear structural behavior of the spar under ultimate load.

• 한국항공운항학회지
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• 제27권4호
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• pp.1-8
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• 2019

Recently, development of long endurance electric powered airplane has been conducted worldwidely. Light structural weight of a main wing with sufficient structural integrity is essential for long endurance flight. Since a main wing with a slender spar can occur catastrophic fracture under the flight, it is important to establish a design and verification method for both the weight reduction and structural integrity. In this paper, structural design and analysis of the main wing of HALE UAV with tubular spar reinforced with a bulkhead were introduced. The static strength test of the main wing was performed to verify structural integrity under the static load. Then, the experimental result was compared with an analytical result from a finite element analysis. It was concluded that the developed light weight main wing would have sufficient structural integrity under the flight operation.

• Composites Research
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• 제19권5호
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• pp.12-19
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• 2006

본 논문에서 한국해양연구원에서 개발 중인 20인승급 소형 위그선의 주익 구조 설계 및 해석에 관한 연구를 수행하였다. 경량화를 위해 탄소/에폭시 복합재료를 적용하였으며, 구조 형태는 스킨 스파 폼 샌드위치 구조를 사용하였다. 개념 설계에는 복합재 설계 개념을 반영하였고, 상세 설계 및 경량화 구조 설계에는 상용 유한 요소 코드인 NASTRAN을 이용하여 구조 설계를 수행하였다. 여러 단계의 구조 설계 변경을 통해 최종 구조 설계 결과는 설계 요구 조건을 만족하는 결과임을 확인하였다. 또한 주익을 동체에 고정하기 위해 8개의 고강도 볼트를 이용한 삽입 볼트형 구조가 용이한 장탈과 20넌 이상의 피로 수명의 고려를 통해 채택되었다.

• 항공우주기술
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• 제6권1호
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• pp.1-6
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• 2007

본 연구에서는 상온에서 수작업으로 함침/경화시킨 일 방향 glass/epoxy 복합재료 적층판의 설계압축강도 값을 제시하고 있다. 총 39개의 시편으로부터 측정된 압축강도 값은 two-parameter Weibull 분포를 따른다고 가정하였다. MIL-HDBK-17F에 제시된 방법과 절차에 따라 동일형상의 복합재료 시편에 대해 구한 B-Basis 값과 A-Basis값은 각각 평균 압축강도의 82.6% 및 65.9%로 확인되었다. 항공기 주익의 스파 Cap에 동일 복합재료를 적용할 경우를 고려하여 B-base 값의 50%를 설계압축강도 값으로 산정하였다.