• 제목/요약/키워드: 항공기 강하성능

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무인항공기 자동착륙을 위한 나선형 강하궤적 및 종말유도 설계 (Homing Guidance Law and Spiral Descending Path Design for UAV Automatic Landing)

  • 윤승호;김현진;김유단
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.207-212
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고정익 무인항공기의 그물망 자동착륙을 위한 나선형 강하궤적과 종말 유도기법을 설계하였다. 시야가 확보된 좁은 지역에서 착륙하도록 고정익 항공기의 나선형 강하궤적을 설계하였고, 나선형 강하의 끝점에서 그물망 입사방향을 향하도록 비행경로각 명령을 생성하였다. 종말유도 단계에서는 그물망 중심으로의 정밀한 유도를 위하여 시선각 정보 기반 의사추적 유도기법을 설계하였다. 고정익 무인항공기의 시스템 인식 모델을 이용한 6자유도 수치 시뮬레이션을 수행하여 제안한 나선형 착륙비행의 성능을 검증하였다.

항공기 강하 성능과 FMS 강하 정보에 기반한 표준계기도착절차와 계기접근절차의 운항 효율성 향상에 관한 연구 (A Study for Enhancing Efficiency of STAR and IAP for the Prospect of Aircraft Descent Performance and FMS Descent Guidance Information)

  • 이충섭;이현진;백호종;박장훈
    • 한국항공운항학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.79-91
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    • 2023
  • In response to the recent surge in aviation demand, major airports and aviation authorities continue to make efforts to formulate arrival and approach procedures that take into account efficient aircraft separation, noise and environmental issues of carbon (CO2) emissions. In order to ensure efficient traffic control and environmental issues, as a result, a new concept Trombone, Point Merge, etc. have been introduced and widely used in the domestic airspace. However, these new concept procedures which do not properly reflect the characteristics of the aircraft operation performance and the FMS vertical descent guidance hinder flight efficiency as well as bring in turn negative factors such as level-off flight and the use of drag device at the busiest phase of the flight descent operation, like the Continuous Descent Operation (CDO). Accordingly, throughout modification the current Standard Terminal Arrival Route (STAR) and Instrument Approach Procedure(IAP) that reflect the aircraft descent performance and the FMS guidance, the flight operation safety and efficiency is expected to be improved eventually. We herewith analyze and propose the way of improving flight efficiency in the arrival operation procedure by supplementary modification which consequently contribute to the aviation industry international competitiveness.

항공기 자동착륙 유도 법칙에 관한 연구 (Guidance Laws for Aircraft Automatic Landing)

  • 민병문;노태수;송기정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.41-47
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    • 2002
  • 본 논문에서는 일반항공기나 무인항공기의 자동착륙에 적용할 수 있는 착륙 유도 법칙을 제안하고 기존의 일반적인 착륙 과정과의 비교를 통하여 성능을 확인하였다. 착륙 유도법칙은 미사일 요격에서 사용되는 Miss distance 개념과 Lyapunov 안정성 이론에 근거하여 궤환 형태의 속도 및 비행 경로각 명령을 생성할 수 있도록 구성하였다. 기존 문헌에 제시된 항공기의 자동착륙 시뮬레이션을 이용하여 착륙 접근 및 착지 기동 과정을 모사하였다. 착륙 접근의 제U 목적인 강하로 이탈 거리 제거와, 착지 기동시 제어 목적인 고도 제어의 관점에서 새로이 제안하고 있는 착륙 유도 법칙은 기존 방법에 대등 또는 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 기준 궤적의 설정에 따라 다양한 비행 궤적 추종이 가능하므로 향후 무인기의 자동 착륙이나 기동 비행의 설계시 적용할 수 있을 것이다.

지상관측법 및 DGPS 기법을 활용한 이/착륙 성능 비행시험 비교 (Comparison Study on Take-Off and Landing Flight Test Using Ground Observation and DGPS Method)

  • 이상종;장재원;전병호;성기정;염찬홍
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권9호
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    • pp.931-938
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    • 2009
  • 비행시험은 개발 항공기의 다양한 성능검증을 포함하여 감항기술기준에 대한 안전성을 입증하는 최종시험으로서 중요성이 크다. 특히, 민간 항공기의 비행시험은 개발업체의 경험 및 노하우에 의해 기술 보호성격이 강하며, 다양한 시험항목과 비행조건에 의해 비용이나 시간측면에서 효율적인 비행시험 수행 및 비행시험 기법의 확보는 필수적이다. 본 논문에서는 이륙 및 착륙성능 입증을 위한 이착륙 비행시험에 대해 지상관측법과 DGPS를 활용한 비행시험 기법을 제안하고 실제 비행시험을 수행하여 그 결과를 비교하였다.

연속강하운항의 기술 동향 및 국내공항 확대적용의 효과 (Technical Trends of Continuous Descent Operations and Effects of Extended CDO for Korean Domestic Airports)

  • 박태하;문우춘
    • 한국항공운항학회:학술대회논문집
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    • 한국항공운항학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.68-77
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    • 2015
  • 점증하는 항공교통량의 원활한 수용과 안전한 항공기술 저변확대를 위하여 ICAO는 성능기반의 항공교통관리(ATM) 체계와 시스템을 Upgrade할 구체적 이행계획인 ASBU를 개정하고 체약국들의 수용을 촉구하고 있고, 우리나라는 ICAO의 5연임 이사국으로서 ASBU의 주요 Module에 대응하는 모든 Working Paper에 대하여 적극 수용한다는 입장이다. 본 논문은 ASBU의 PIA 4에 해당하는 CDO 및 관련 Module인 TBO의 개념을 살펴보고, 선도적으로 운용되고 있는 사례를 분석해 봄으로써 미래에 대응하는 방안을 찾고자 하였다. CDO는 새로운 장비와 시스템을 갖추지 않더라도 절차의 보완으로 개선할 수 있는 부문에 속하므로 우리나라의 운영 현황을 리뷰하고 그 영향에 대하여 정리해 보았다. 다만, 항공기 고도 강하 단계에서의 개선효과가 상승 또는 순항 단계에 비하여 효율성이 상대적으로 미미한 편이고, ATM 구분 상 기상 등의 외부 변수에 취약하여 효율성 연구에 접근하기 어려운 면이 있으나, 고밀도 공항의 특화된 CDO 기법 개발을 통하여 연료절감 및 탄소배출량 저감, 소음감소의 성과를 이룬 선진 사례를 들어 국내에 적용할 수 있는 방안에 대하여 장기적으로 연구하고자 한다.

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15만 파운드급 테스트 셀을 이용한 엔진성능 시험기술 (Aircraft Engine Performance Test Technologies by 150K lbf Thrust Test Cell)

  • 김우철;김철;김상백
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.180-187
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    • 2017
  • 항공기 엔진 지상 성능시험을 위한 15만 파운드 급 Test 설비를 구축하기 위해 Test Cell Type, Cell Flow, Cell Bypass Ratio, Approach Velocity, Cell Depression, Front Cell Distortion, Noise 및 Vibration 등의 주요 설계 목표를 설정 하였고, 설비 완공 후 최종 성능검사를 통해 목표 값을 충족하는 성능 데이터를 획득할 수 있었다.

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9-DOF 낙하산 모델링 및 선회비행 시뮬레이션 검증 (9-DOF Modeling and Turning Flight Simulation Evaluation for Parachute)

  • 이상종;민병문
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.688-693
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    • 2016
  • 본 논문에서는 현재 고고도 이탈 및 저고도 개산강하(HALO, High Altitude Low Opening)용으로 사용하고 있는 군용 낙하산의 훈련 시뮬레이터 개발을 위해 필요한 낙하산 모델링 및 시뮬레이션 결과를 정리하였다. 대상인 군용 낙하산은 파라포일(Parafoil) 형태의 사각 낙하산으로 원형 낙하산과는 달리 강하자가 조종을 통해 원하는 위치로 유도할 수 있는 기동성이 뛰어나 공수부대원들의 적진 침투시에 주로 이용된다. 실재 낙하산의 형상자료를 이용하여 파라포일과 낙하물의 질점 모델을 기반으로 9-자유도 비선형 운동방정식을 유도하고, 각각의 관성모멘트와 공력 미계수를 산출하여 MATLAB/Simulink 기반의 비선형 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 나타내었다. 특히 낙하산과 같은 공기부양(LTA, Lighter-Than-Air) 비행체는 일반적인 항공기 비선형 운동과 달리 부가질량(Added Mass) 및 부가 관성모멘트(Added Moment of Inertia)의 효과가 크기 때문에 이에 대한 경험수식을 바탕으로 동역학 모델링에 포함하여 고려하였다. 수행된 낙하산 운동 모델링의 검증을 위해 비대칭 조종입력을 통한 나선형 강하 비행조건을 시뮬레이션하여 대상 군용 낙하산에서 제시된 실재 성능값과 시뮬레이션 결과치를 비교하여 유도된 운동모델이 타당함을 검증하고 그 결과를 나타내었다.

항공기 가스터빈용 오일쿨러 해석을 위한 1 차원 열유동 네트워크 수치적 모델 개발 및 연구 (Numerical Study on Surface Air-Oil Heat Exchanger for Aero Gas-Turbine Engine Using One-Dimensional Flow and Thermal Network Model)

  • 김영진;김민성;하만영;민준기
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권11호
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    • pp.915-924
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    • 2014
  • 항공기용 가스터빈 엔진에 있어서, 기어 어셈블리 및 전자장비에 사용되는 오일의 냉각을 위하여 열교환기가 사용되며 이를 Surface air-oil heat exchanger (SAOHE) 라고 한다. 이 열교환기는 엔진 팬 케이싱 내부에 설치되며 기어박스 시스템 및 전자장비로부터 바이패스 덕트 후류 쪽으로 열을 소산시킨다. 본 연구의 목적은 SAOHE 의 설계를 위한 효율적인 수치해석방법을 개발하는 것이다. SAOHE 설치에 따른 핀에서의 열공력학적 성능을 평가하기 위하여 다공성 모델을 활용한 2 차원 수치해석을 수행하였고, 열교환기 성능평가에 대해 시간 및 비용적으로 효과적인 1 차원 열유동 네트워크 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램을 이용하여 열교환기의 압력강하 및 열전달 성능을 예측하였고, 1 차원 열유동 네트워크 프로그램을 검증하기 위해 2 차원 전산해석 결과 및 실험 결과와 비교하였다.

고고도 무인기용 수소연료엔진의 냉각수 온도변화에 따른 연소 특성 (Characteristics of Combustion by Varying Different Coolant-temperature in a Hydrogen Engine for HALE UAV)

  • 이의형;장형준;박철웅;김용래;최영
    • 한국가스학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.59-66
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    • 2018
  • 최근 무인기에 대한 관심과 수요가 높아지고 있는 가운데, 가동범위가 넓고 전략적으로 활용이 많은 고고도장기체공 무인기의 동력원개발이 연구 목표로 검토되었다. 기존 왕복동 엔진에 수소 연료를 적용하는 기술은 현행으로써 적용성이 용이하고 경제적이다. 수소는 중량당 에너지 밀도가 높아서 한 번 충전으로 장시간 운항을 지속할 수 있고 환경적인 측면에서도 무공해 연료라는 긍정적인 부분이 존재하기 때문에 적합하다고 평가된다. 하지만 현재 수소연료를 왕복동 엔진에 적용한 개발사례가 적은 편이라 향후 기술적으로 많은 연구가 필요한 것으로 판단된다. 항공기는 운항고도에 따라 공기밀도 저감으로 인한 냉각성능 저하 또는 복사열 감소에 의한 주변온도 강하로 과냉각이 될 수 있는 요인들이 존재한다. 따라서 본 실험은 냉각수온을 변화시켜서 이러한 주변온도 변화가 수소연료 엔진에 미치는 연소특성에 대해 살펴보았다. 역화에 의한 안정적인 운전 영역의 제한은 냉각수 온도변화에 의한 영향보다 공기과잉률에 의한 영향이 지배적으로 나타났으며, 냉각수 온도가 증가할 경우 충진효율이 감소하여 토크가 감소하고 냉각수 온도가 감소할 경우 열손실이 증가하여 열효율이 감소하였다.