• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.15 no.1
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• pp.40-46
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• 2021

In this study, an aerodynamic configuration design and study on performance enhancement of a tilt-rotor UAV were conducted for improving mission capabilities compared to multi-copter type UAV, MC-1/2/3 developed for disaster and policing operation. To improve performance, a new TR5X configuration was developed by modifying the fuselage and tail shape of TR60 UAV and additionally attaching an extended wing to the nacelle. Aerodynamic performances of TR60 and TR5X were compared through computational fluid dynamics (CFD) analysis. In addition, flight performance analysis of full aircraft was conducted. Results showed that main performance requirements of TR5X were satisfied.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.46 no.12
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• pp.1012-1020
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• 2018

In order to improve the capability of mission flight of tiltrotor UAV that has been developed by Korea Aerospace Research Institute, a simulation study on the formation flight of autonomous control 5 level has been performed. The formation flight is based on the centralized method with leader and follower airplanes. The formation flight controller was verified through numerical simulation with 3 followers and hardware-in-the loop simulation with 1 follower. This paper describes controller design methods, hardware-in-the-looped simulation test, and performance verification using simulation.

• Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
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• v.5 no.1
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• pp.75-92
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• 2007

2002년 프론티어사업의 일환으로서, 10년간 1200억의 예산으로 미래형 신개념비행체 기술개발사업을 시작한 스마트무인기사업은, $2002{\sim}2003$년 수행한 개념연구를 통해 미래형 신개념 고속 수직이착륙 항공기 개념으로서 틸트로터 개념을 선정하고 이의 개발에 매진하고 있다. 사업단에서는 우선, 항공 선진국에서 지난 반세기 동안 시행한 다양한 비행체 개념연구결과에 대해 자체적인 비교 분석 및 국제공동 연구를 근간으로하여, 당시 틸트로터에 필적하는 가능성을 보였던 스탑트로터(보잉사), 복합자이로콥터(카터콥터사) 개념이 아닌, 틸트로터 비행체의 기술개발을 결정하게 되었다. 각각의 비행체 개념이 갖는 위험성과 도전성, 그리고 소요기술, 설계특성, 개발 위험도 등에 대한 면밀한 분석을 기초로 한 사업단의 체계적 의사결정은 주효했다. 스탑트로터개념은 비행시험의 잇단 실패와 지연/잠정 중단사태가 이어졌고, 복합자이로콥터 또한 잇단 비행사고로 2002년 기록한 148kts를 능가하는 고속성능 시현에 지금까지 실패함으로써, 실용화 가능한 고속수직이착륙기로서의 검증을 위해서는 해결해야할 기술적 과제가 많이 남아있음을 보여주고 있다. 반면, 틸트로터 개념의 경우 V-22의 설계 수정형에 대한 성공적인 비행시험완료 및 인증획득으로 전면양산승인이 2005년 결정되어 458대가 (미해병대(360), 해군(48), 공군(50)) 납품될 예정이고, 2010년 인증획득을 목표로 민수용으로 개발중인 BA609의 순조로운 비행시험진행, 무인기로 개발된 Eagle Eye 기술시현기의 비행 시험성공과 2003년 미 해양경찰청으로부터 Deep Water 프로그램의 장거리 순찰임무 주력기종 선정과 같이 군용, 상용, 무인용 고속 수직이착륙 시장의 전 방위적 진입이 현실화되고 있다. 이에 따라 항공업계의 반응은 2가지 방향으로 나뉘고 있다. 하나는 유럽의 ERICA 프로그램과 같이 틸트로터 기술 개발을 서두르자고 주장하는 방향이고, 다른 하나는 시콜스키의 X2 프로그램과 같이 틸트로터와는 차별화된 독자적인 고속 수 직이착륙 비행체 개념 개발을 시도하는 것이다. 이러한 배경으로 국내 독자적인 기술력으로 지난해까지 일구어낸 성공적인 스마트무인기 상세설계 종료 및 축소형 비행체 전환비행성공은 그 의의가 매우 크다고 할 수 있다. 본 논문은 틸트로터 개발사를 통해, 신개념 비행체 개발의 어려움과 교훈을 알아보고, 세계에서 2번째로 틸트로터 기술을 개발하고 있는 스마트무인기 사업의 현황과 기술적 특징 및 의의의 정리, 그리고 틸트로터의 대안으로 진행중인 새로운 고속 VTOL 비행체 연구현황에 대한 소개 와 간단한 기술적 평가를 포함시켰다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.8 no.1
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• pp.1-9
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• 2009

The ground integration test of Smart UAV has been performed according to the flight test plan. The flight test of full scaled model will be performed followed by 4 DOF ground rig test and a tethered hover test. Smart UAV is the first indigenous tiltrotor aircraft which can fly with fast cruise speed and take off or land vertically. In order to prove the flight control law of Smart UAV, the 40% scaled airplane was developed and have been tested. During flight test of small scaled model, many unique and unexpected problems occurred. After clearing these problems, fully automatic flight test was performed successfully. The experiences about many trouble shooting and resolving the problems would be basic material to avoid the unexpected but similar flight test problems hidden behind of the full scaled Smart UAV. This paper presents the detailed procedures of trouble shootings to solve the unique problems which occurred during the flight test of small scaled tiltrotor UAV.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.6 no.1
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• pp.14-18
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• 2007

The ground effect on tilt-rotor UAV is analyzed by simulating the hovering UAV for various altitudes. Ground effect increases pressure beneath the UAV body and generates additional lifting force. The ground effect diminishes at altitude 3m and hovering UAV generates constant lifting force above 3m.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.45 no.2
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• pp.133-139
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• 2017

Flight control computer of tiltrotor UAV was designed by redundancy system with primary and secondary channels to improve reliability. The redundancy functions consist of channel switching and data recovery. The channel switching function consists of software method by using cross channel data link and hardware method by using watchdog timer. The data recovery is the function to maintain flight condition when the flight control computer is restarted exceptionally in operation. The redundancy system was verified by flight control computer bench test, system integration test and HILS test. This paper describes the redundancy function of tiltrotor UAV flight control computer and test-verification method.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.9
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• pp.731-738
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• 2014

The mission of UAV has been expanded from a land to an ocean based on an enhancement of its technologies. Korea Aerospace Research Institute (KARI) also tries to expand the mission of tilt rotor UAV to an ocean, in which the shipboard landing of UAV is required. However the environment of an oceanic operation is severer than that of land due to salty, fogy, and windy condition. The landing point for automatic landing is not fixed due to movement of shipboard in roll, pitch, and heave. It makes the oceanic operation and landing of UAV difficult. In order to conduct an oceanic operation of tilt rotor UAV, this paper presents that the sea wave modeling according to the sea state is conducted and the shipboard landing of tilt rotor UAV under the sea wave is tested and evaluated through the flight simulator for UAV.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.1
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• pp.8-17
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• 2006

• Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics
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• v.21 no.2
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• pp.15-20
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• 2013

In order to set up the optimal required capabilities to satisfy a variety of domestic and foreign demands for the Tilt-rotor UAV, MOE(Measure of Effectiveness) hierarchy was designed through an expert discussion, and the weight of the MOE was determined by utilizing AHP method. The independent MOE assessment on the required capabilities was accomplished for the current configuration, available alternatives and foreign competitive UAVs. Finally the cost-effectiveness for the alternative and competition UAV was analyzed.

• 한국항공운항학회:학술대회논문집
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• 2016.05a
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• pp.30-34
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• 2016

TR-60 틸트로터 무인기는 전장 3m, 최대이륙중량 200kg로서 2013년 2월 자동천이비행에 성공한 비행체로서 현재 해상운용을 위한 함상이착륙기술을 개발 중에 있다. 무인기 해상운용은 육상보다 심한 염무와 바람과 선박의 운동에 의한 착륙대의 이동 등의 열악한 환경에서 이루어져야 한다. 이동이 있는 착륙대와 착륙장 주변의 장애물을 고려하면 정확한 착륙을 위한 정밀한 항법유도가 요구된다. TR-60의 정밀항법유도를 위해서 수cm 단위의 정확도를 갖는 RTK GPS 기반의 정밀상대항법과 이동 착륙장 대한 자동착륙유도를 설계하고 구현함으로 함상자동 이착륙 기술을 개발하였다. 본 논문에서는 RTK GPS 기반의 정밀상대항법과 자동착륙유도에 대한 연구와 함상접근착륙절차에 따른 자동착륙정확도 측정 비행시험 결과를 기술하였다.