• 제목/요약/키워드: 틸트로터 항공기

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신경회로망을 이용한 틸트로터 항공기의 적응 비행제어기 설계 및 비행성 평가 (Neural Networks Based Adaptive Flight Controller Design and Handling Quality Evaluation for Tiltrotor Aircraft)

  • 이기영;김병수
    • 한국항공운항학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.1-8
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    • 2013
  • An application of adaptive flight controller is required for the non-linear and high uncertain system that configuration of tiltrotor aircraft is dramatically changed from rotary wing mode to fixed wing mode. In this paper, the applicable adaptive controller for the tiltrotor aircraft was designed using Neural Networks and DMI (Dynamic Model Inversion). The performance of the SCAS (Stability and Control Augmentation System) was simulated against manned military specification, using the fullscale model of 'Smart UAV(Unmanned Aerial Vehicle)' developed by Korea Aerospace Research Institute. And Neural Networks based adaptive controller was verified through its whole operating envelope using the established HQ (Handling Quality) criteria.

수직이착륙 항공기의 함상이착륙 사례분석 (Trade-Off Study of Shipboard Landing of Vertical Take-off and Landing Aircraft)

  • 유창선;조암;박범진;강영신
    • 항공우주기술
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    • 제12권1호
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    • pp.10-21
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    • 2013
  • 오늘날 헬리콥터 기술의 발전과 더불어 함상에서 헬리콥터를 운용하는 것은 당연한 것으로 여겨지고 있다. 육상과 달리 해상에서 항공기를 운용하기 위해서는 육상보다 심한 바람과 파도와 배의 이동에 의한 착륙장의 운동과 염분에 의한 장비의 부식이 고려되어야하며 안전한 운용을 위한 운용절차가 요구된다. 본 논문에서는 수직이착륙 항공기의 함상운용 사례분석을 통하여 함상운용에 요구되는 항공기와 선박의 고려사항과 운용절차를 알아보고 이를 기반으로 틸트로터 무인기의 함상운용 기술개발 방안을 제시한다.

스마트무인기 축소모형의 조종면 혼합기 설계 (Design of Control Mixer for 40% Scaled Smart UAV)

  • 강영신;박범진;유창선
    • 항공우주기술
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    • 제5권2호
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    • pp.240-247
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    • 2006
  • 틸트로터 항공기는 회전익모드, 천이모드, 고정익모드를 동시에 갖는 복합 형상 항공기 이다. 각 비행모드에서 최적의 상태로 비행하기위해서는 조종면 변위를 적절히 분배하고 조합하는 조종면의 혼합기설계가 요구된다. 회전익과 고정익을 전환할 수 있도록 설계돤 천이모드는 나셀각의 변경에 따른 추력선이 변경되고 이로 인해 천이모드에서 피치, 롤, 요축에 대해 불필요한 힘과 모멘트를 발생시킨다. 본 논문에서는 나셀의 틸팅각 변화에 따라 발생하는 힘과 모멘트를 다른 조종면을 통해 적절히 조절하여 일관된 항공기의 운동이 발생하도록 하는 스마트무인기 40% 축소모델에 대한 조종면 혼합기설계에 대해 서술하였다.

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틸트 로터형 항공기의 플랩퍼론 연결부에 대한 크리깅 기반 피로해석 (Fatigue Analysis based on Kriging for Flaperon Joint of Tilt Rotor Type Aircraft)

  • 박영철;장병욱;임종빈;이정진;이수용;박정선
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.541-549
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    • 2008
  • 피로해석은 반복하중 하에서의 항공우주 구조물에 대한 구조적 파괴를 예방하기 위해 수행된다. 본 논문에서는 틸트로터형 무인 항공기에 대하여 피로수명에 대한 평가를 하였다. 먼저 틸트로터형 무인항공기의 기동에 맞는 하중 스펙트럼을 생성해 내었으며, F.C.L. 부품중 하나인 플랩퍼론 연결부위에 대하여 피로해석을 수행 하였다. 틸트로터형 무인항공기는 크게 두 가지 기동 형태로 나눌 수 있는데, 이 착륙시의 헬리콥터 형태와 순항시의 고정익 형태가 되겠다. 전체적인 피로하중 스펙트럼을 만들기 위해서 헬리콥터 형태에는 FELIX를, 고정익 형태에서는 TWIST를 사용하였다. 한편으로는, S-N 실험점이 해석에 사용될 때 재료수명의 전 영역에 대한 S-N 회귀식을 얻기 위하여 크리깅 메타 모델이 사용되었다. 그리고 최소 자승법을 이용한 이차 회귀식에 대한 S-N 커브 역시 생성하였다. 더욱이 이 커브들이 갖고 있는 정확도를 측정하기 위하여 결정 계수법을 사용하였다. 마지막으로는 플랩퍼론 연결 부위에 대한 피로수명 결과를 MSC. Fatigue와 비교하였다.

틸트각 변화에 따른 틸트로터 항공기 주위의 유동해석 (Flow Analysis around Tilt-rotor Aircraft at Various Tilt Angles)

  • 김수연;최종욱
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.40-47
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    • 2011
  • Tilt-rotor aircraft can be used in various fields because they have the capabilities of the vertical take-off and landing and the high-speed cruise flight. In the present study, the flow analysis of a tilt-rotor aircraft is conducted at various tilt angles. The lift and drag forces of the tilt-rotor aircraft are obtained and the wakes by the rotor-blade are visualized. The result shows that the rotor-blade affects the lift force in a hovering mode and the main wing has an influence on the lift force in a cruise mode. Additional thrust is required at the tilt angle of around 40 degree due to the least lift force. The drag force is dependent on the rotor-blade at overall tilt angles. The minus drag force appears between the tilt angles of 90 degree and 55 degree. Also, the drag force is dramatically increased at the other tilt angles. The wake by rotor-blade affects the flow around the fuselage of the tilt-rotor aircraft at the tilt angles of 75 degree and 60 degree.

에너지 효율적 트리로터 수직이착륙 무인항공기 개발 (Development of an Energy Efficient Tri-Rotor Vertical Take Off and Landing Unmanned Aerial Vehicle)

  • 박희진;공동욱;손병락;이동하
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제32권spc3호
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    • pp.262-268
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    • 2012
  • In the recent research technical solutions have been studied to integrate renewable energy into unmanned aerial vehicles to use it as the main power source. As the weight of the aerial vehicle body is essential for its performance, we consider to use light-weight solar cell technology. Furthermore fuel cells are also integrated create a highly energy-efficient aerial robot. In this paper, construction concept and software design of the tilt-rotor aerial vehicle GAORI is introduced which uses solar cells and fuel cells as power source. The future work direction and prognosis are discussed.

틸트 로터 무인항공기의 피로하중 스펙트럼 생성 및 피로해석 (The Development of Fatigue Load Spectrum and Fatigue Analysis for the Tilt Rotor UAV)

  • 임종빈;박영철;박정선;이정진
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.654-659
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    • 2007
  • In this paper, the fatigue load spectrum for tilt rotor UAV is developed and fatigue analysis is achieved for flaperon joint. Tilt rotor UAV has two modes which are helicopter mode when UAV is taking off and landing and fixed wing mode when UAV is cruising. To make fatigue load spectrum, FELIX for helicopter mode and TWIST for fixed wing mode are used. And Fatigue analysis of flaperon joint is achieved using fatigue load spectrum we obtained. When S-N test data are analyzed, we use the Kriging meta model to get probability S-N curve for whole range of material life. The result which is life of flaperon joint obtained by suggested fatigue analysis procedure in this paper is compared with that obtained by MSC/Fatigue.

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틸트로터 항공기의 탑재장비 상세 지지구조 형상을 고려한 전산진동해석 및 평가 (Computational Vibration Analysis and Evaluation of a Tilt-Rotor Aircraft Considering Equipment Supporting Structures)

  • 김유성;김동만;양건명;이정진;김동현
    • 한국항공운항학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.24-32
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    • 2007
  • In this study, computational structural vibration analyses of a smart unmanned aerial vehicle (SUAV) with tilt-rotors due to dynamic hub loads have been conducted considering detailed supporting structures of installed equipments. Three-dimensional dynamic finite element model has been constructed for different fuel conditions and tilting angles corresponding to helicopter, transition and airplane flight modes. Practical computational procedure for modal transient response analysis is successfully established. Also, dynamic loads generated by rotating blades and wakes in the transient and forward flight conditions are calculated by unsteady computational fluid dynamics technique with sliding mesh concept. As the results of present study, transient structural displacements and accelerations of the vibration sensitive equipments are presented in detail. In addition, vibration characteristics of structures and installed equipments of which safe operation is normally limited by the vibration environment specifications are physically investigated for different flight conditions.

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역설계 기법을 사용한 도심항공 모빌리티용 복합형(틸트로터 + 양력 + 순항) eVTOL의 공력 해석, 요구 동력 및 중량 예측 (Aerodynamic Analysis, Required Power and Weight Estimation of a Compound (Tilt rotor + Lift + Cruise) Type eVTOL for Urban Air Mobility using Reverse Engineering Techniques)

  • 김동희;이준희;황호연
    • 한국항행학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.17-28
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    • 2021
  • 최근 많은 나라 대도시의 교통체증과 더불어 지구온난화로 인해 차세대 친환경 교통수단인 eVTOL이 각광받고 있다. 본 연구에서는 많은 유형의 eVTOL 중 고정로터와 틸트로터가 결합된 복합형 eVTOL인 현대자동차 S-A1의 외부형상을 벤치마킹하여 역설계 기법을 활용하여 기본 형상을 구현하였다. CATIA를 사용하여 기본 형상을 구현한 후 항공기 설계 및 공력해석 프로그램인 OpenVSP, XFLR5를 사용하여 공력해석을 수행하였고 비교분석을 통해 익형과 붙임각, 상/하반각을 선택한 후 항공기 표면적 및 항력, 양력을 계산하였다. 또한 주어진 임무형상을 수행하기 위한 필요 동력을 산정하고 추정식과 자료조사를 통하여 구성품과 전체 무게를 추정하였다.