• 제목/요약/키워드: 항공기 날개

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천음속 버펫 발단 예측을 위한 새로운 정상 접근 방법 (A New Steady Approach to Predict the Transonic Buffet Onset)

  • 정인재
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.12-18
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    • 2006
  • 고속 항공기의 천음속 버펫 발단을 예측할 수 있는 새로운 정상 접근 방법을 개발하였다. 본 논문에서는 버펫 발단까지 정상 유동장으로 가정하였다. 본 연구는 다양한 정적 공력 변수들의 급격한 변화 분석을 포함하고 있다. 이러한 급격한 변화는 천음속 버펫의 발단을 지시한다. 본 연구에서 고려된 다양한 공력 변수 가운데 압력 중심점 변화가 가장 명확한 천음속 충격파 버펫 발단 지시자임을 보여준다. 이러한 새로운 정상 접근 방법은 박리기포를 수반하는 익형이나 큰 후퇴각과 작은 종횡비를 갖는 날개의 천음속 버펫 발단 예측에 적용할 수 있다. 버펫 시험결과와 비교하여 좋은 일치를 얻었다. 새로운 정적 접근 방법 결과를 기초로, 압력 중심점 변화 곡선의 급격한 기울기 변화는 항공기 전 기체 형상에 대한 정상 시험 방법 버펫 발단 지시자로 새롭게 제시할 수 있다.

대체에너지를 사용한 글라이더형 고고도 장기체공 무인항공기의 초기사이징 (Initial Sizing of a Glider Type High Altitude Long Endurance Unmanned Aerial Vehicle Using Alternative Energy)

  • 한혜선;김찬얼;황호연
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.47-58
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    • 2014
  • 본 연구에서는 대체에너지로 태양광과 수소재생연료전지를 사용하는 고고도 장기체공 무인기의 초기 사이징을 수행하였다. 박스 윙 형태의 형상 대신 해외에서 연구가 많이 진행되어 상대적으로 기본 자료들이 풍부한 글라이더 형태의 형상을 선택하였다. 이륙중량 150 kg 급으로 추진 시스템은 모터와 프로펠러, 태양광 전지, 전기분해를 통해 재충전이 가능한 액체수소 연료전지로 구성되어있다. 하루 동안 순항 비행 시 필요한 최소 요구 에너지와 낮 시간으로부터 얻을 수 있는 태양광 에너지와의 에너지 균형을 고려하여 가로세로비, 날개 길이, 면적 등 항공기 설계변수를 변화시키면서 전체 이륙중량을 추정하였다.

중소형 무인항공기 개념설계를 위한 형상 및 성능 분석 (Configuration and Performance Analyses for Conceptual Design of Small and Mid-Unmanned Aerial Vehicles)

  • 전병일;이나래;장영근
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.478-487
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    • 2014
  • 개념설계는 복합시스템인 무인기의 성공적인 개발을 위해 가장 중요한 단계로써 간단한 성능해석과 형상설계가 수행된다. 개념설계 단계에서의 성능해석은 복잡한 해석도구를 사용하기 보다는 주로 경험식이나 통계적 데이터를 이용한 추세방정식을 사용한다. 무인기의 형상은 매우 다양하여 개념설계 단계에서 이러한 모든 항공기 형상을 고려하기에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 무인기 개념설계를 위해 주요 성능변수에 대한 추세방정식을 도출하였고, 자주 사용되는 형상 선정을 위해 최대이륙중량 50-1,500kg 급의 중소형 무인기에 대한 데이터베이스를 구축하였다. 또한 주요 성능변수들에 대한 파라미터 분석을 수행하였으며, 이들 성능변수에 대한 상관도 분석결과에 따라 높은 상관도를 보이는 최대이륙중량과 날개폭을 기준으로 각 성능요소별 회귀분석을 수행하여 추세방정식을 도출하였다.

Embedded Type 분산 추진 장치의 입·출구 형상 및 위치 변화에 따른 융합익기의 공력해석 (Aerodynamic Characteristics of the Blended-Wing-Body for the Position and Aspect Ratio of the Inlet and Outlet of an Embedded Distributed Propulsion System)

  • 김효섭;최현민;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.467-474
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    • 2012
  • 무인항공기의 정찰 및 정보 수집 능력을 효율적으로 수행하기 위해 장기 체공 능력이 요구된다. 분산 추진 장치는 대형 추진 장치를 복수의 소형 추진 장치들로 대체하여 추력을 얻는 장치이다. 날개의 스팬 길이를 따라 넓게 분포하여 효율이 증가하며, 유동의 흡입을 통해 경계층을 제어하고 출구에서 분사되는 흐름이 항공기에 부착되어 흐르기 때문에 양항비가 증가한다. 본 연구에서는 전익기 융합익기와 분산 추진 장치가 장기 체공 성능을 향상시키는 점에 착안하여 연구를 수행하였다. Eppler 337 에어포일 유닛에 추진 장치의 위치 및 입 출구 가로세로비 변화에 따라 나타나는 공력특성을 분석했다. CFD를 사용하여 공력해석을 수행하였고, 빠른 해석 결과를 얻을 수 있도록 팬 영역에 작동판 이론을 적용하였다. 양항비와 모멘트 비교를 통해 추진 장치의 위치 및 형상을 결정하고자 한다.

항공기 공력특성 예측을 위한 Navier-Stokes 방정식 기반의 정적 유체-구조 연계 해석 시스템 (A Static Fluid-Structure Interaction Analysis System Based on the Navier-Stokes Equations for the Prediction of Aerodynamic Characteristics of Aircraft)

  • 정성기;두옹안호앙;이영민;이진희;명노신;조태환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.532-540
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    • 2008
  • 최근 구조변형을 고려한 항공기의 공력특성을 계산하는데 필요한 CFD와 CSD 기법이 연계된 FSI 시스템에 관한 관심이 증대하고 있다. 본 연구에서는 유체유발 구조 변형을 고려한 수렴된 구조형상에 대한 공력특성 예측을 위해 유체-구조 연계 시스템인 FSI(Fluid- Structure Interaction)를 구축하였다. 각 모듈의 연계, 특히 CSD와 CFD의 결합 및 변형된 형상에 대한 공력격자 재생성을 위해 VSI(Volume Spline Interpolation)와 격자 변형 코드를 개발하였으며, 공력과 구조의 해석 모듈로 상용 프로그램인 FLUENT와 NASTRAN을 사용하였다. 구축된 시스템을 DLR-F4 날개에 적용하여 정적 유체-구조 연구를 수행하였으며, 그 결과 마하수 0.75에서 변형된 형상에 대한 양력 및 항력 계수는 약 20.26%, 18.5% 감소하는 것으로 나타났다.

장기 운영항공기 승강타 날개보 구조개선 연구 (A Study on the Elevator Spar Improvement for the Operating Aircraft)

  • 심대성;김만태;염효원;임동민;김영진;엄원섭
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.675-680
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    • 2016
  • This is a study for the improvement of the defected elevator spar in operating aircraft. The elevator spar web holes were analyzed to find out the cause of the cracks. The fatigue striations were observed and the cracks occurred by the repetitive stresses during the elevator works. Also the outboard connection structure of the elevator and horizontal stabilizer was more weak shape than the inboard. The design changes were recommended and the analyses were performed to verify the improvement of the changed shapes.

95인승급 터보프롭 중형항공기 꼬리날개 사이징 (Tail Sizing of 95-Seat Type Turboprop Aircraft)

  • 이장호;강영신;배효길;이해창
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.15-19
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    • 2013
  • Tail wing is important to designing of civil aircrafts, because it is responsible for aircraft stability and control. Tail wing has a role in aircraft control and makes aircraft fly stably without any pilot control input. Also, designing of tail wing determine trim drag force in whole aircraft. Center of gravity(CG) of aircraft travels with various effects as placement of passenger's seats, location of cargo bay, etc. In designing horizontal tail volume, aircraft CG travel has to be considered to have margin so that it should be sized to provide adequate stability and control for the airplane's entire CG range throughout the flight envelope. Finally, it is essential to have sufficient elevator control to perform stall at forward CG for all flaps down configurations. Such stalls establish the FAR stall speed which airplane take-off and landing performance. This paper deals with the process for tail wing design regarding the aircraft CG travel and results for 95-seat type turboprop aircraft.

J적분을 첨가한 mongrel 특이요소 개발 및 Al 7075-T6 wing spar파괴인성 실험 (The development of mongrel singular element with J-integral and the toughness test for Al 7075-T6 wing spar)

  • 강치행
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.154-165
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    • 1998
  • 본 논문에서는 Mongrel원리를 적용한 6절점 삼각형 특이 요소와 8절점 사각형 요소를 사용하여 등방성 재료의 평면균열문제에 대한 응력확대계수를 직,간접적으로 구함으로서 그 수렴성을 입증하였다. 평면균열문제의 경우, 전 영역의 균열크기에 걸쳐 동일한 분할 형태와 요소 수에서 Mongrel 특이요소를 균열끝 요소로 사용하여 직접 구한 응력확대계수가 J-적분을 통해 간접 계산된 응력확대계수에 비해 정해에 잘 일치하였다. 또한 항공기 수명관리의 핵심이라 할 수 있는 피로균열 성장해석을 위한 기초실험으로서 F-5 날개 스파 Al 7075-T6의 CT시편을 채취하여 파괴인성실험을 수행한 결과 L-T방향 파괴인성치는 31.06 ksi.inch$\frac{1}{2}$ 이었다.

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스테레오 영상을 이용한 비행 중인 항공기 날개의 변위 및 진동 측정 (Measurement of Aircraft Wing Deformation and Vibration Using Stereo Pattern Recognition Method)

  • 김호영;윤종민;한재흥;권혁준
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제25권8호
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    • pp.568-574
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    • 2015
  • The present study was conducted by using stereo pattern recognition method(SPR method) to measure the displacement and vibration of an airplane wing in flight condition. A SPR based measurement system was developed using two visible light stereo cameras. The visible light stereo images were processed to obtain marker points by adaptive threshold method and marker filtering technique. The marker points were used to reconstruct 3D point, displacement, and vibration data. The SPR system was installed on F-16 fighter. The wing displacement and vibration were measured in flight condition. Therefore, this paper presents a possibility that SPR based measurement system using visible light stereo camera can be very useful for measuring displacement and vibration of an airplane in flight condition.

공탄성 해석 및 제어를 위한 일반화된 비정상 공기력 계산 및 근사화 기법

  • 이상욱;김태욱;황인희
    • 항공우주기술
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    • 제3권1호
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • 본 연구에서는 MSC/NASTRAN을 이용하여 플러터, 돌풍응답 등의 공탄성 현상에 대한 해석 및 제어에 필요한 일반화된 비정상 공기력 행렬들을 계산하고, 이를 외부 프로그램에서 활용하기 위해 MSC/NASTRAN의 DMAP ALTER를 이용하여 외부 파일로 추출하는 방법을 제시하였다. 또한, 공탄성 해석 및 제어를 위한 지배방정식 구성을 위해 추출된 일반화된 비정상 공기력 행렬들을 최소상태 근사법을 사용하여 근사화하는 방법을 제시하였으며, 이를 단순화된 항공기 날개 구조물 모델에 적용하여 검증하였다.

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