헬기는 비행에 필요한 추력, 모멘트 및 조종력을 회전하는 로터시스템에서 발생시키기 때문에 근본적으로 진동이 많이 생기는 항공기이다. 로터시스템의 회전에 의해 발생되는 진동소스를 제어함으로써 헬기 동체에 전달되는 진동을 감소시키고자 하는 연구들이 지금까지 수많이 진행되었다. 이러한 연구들을 크게 두 가지로 분류하면, 수동적 진동제어 방법과 능동적 진동제어 방법으로 나눌 수 있다. 수동적 진동제어 방법은 그간 오랫동안 연구되어 현재 운용 헬기에 실제적으로 적용되고 있으나 능동적 진동제어 방법은 최근까지 활발한 연구가 진행되고 있는 상태이다. 본 논문의 서론에서는 헬기 진동제어를 위한 일반적인 방법에 대한 개요를 소개하였다. 본문은 로터시스템 진동제어 기술 중 최근까지 연구가 진행되고 있는 능동적 진동제어 방법을 중심으로 기술하였다. 특히 최근 비행시험에 성공하여 거의 실용화 단계에 이르고 있는 PZT를 이용한 Trailing Edge Flap 기술, Active Twist Rotor 등을 중점적으로 소개하였다. 마지막으로 유로콥터 BK117의
ADASYS 로터 시스템 성공사례 및 향후 해결해야 할 기술적 제한사항 등을 간략하게 기술하였다.
본 논문에서는 축소 로터의 성능시험과 축소 헬기 Flight Test Bed 개발이 가능한 헬리콥터 섀시다이나모미터(HCDS)를 개발하여 지상시험을 수행하였다. 축소 헬기는 엔진 출력에 따른 컬렉티브 피치각의 상호 관계로부터 로터의 일정 회전속도에 대한 추력과 동력의 변화를 확인하고, 그 결과로 OGE에서의 정지비행효율(F.M.)이 0.76으로 비행시험 가능성을 점검하였다. 본 헬리콥터 섀시다이나모미터(HCDS) 시험 결과는 축소 헬기 개발과 로터 블레이드의 성능 평가에 활용할 것이다.
기뢰(機雷, naval mine) 또는 수뢰((水雷)는 수중에 설치되어 함선이 접근 또는 접촉했을 때, 자동 또는 원격 조작에 의해 폭발하는 수중 병기다. 저렴하고 단순하지만 가장 현대적이고 강력한 해군조차도 겁내하는 해중무기다. 적상선 및 잠수함 공격에 효과적인 무기로 미국 남북전쟁을 기점으로 대량 사용되었다. 기뢰의 다양화, 지능화에 따라 적의 기뢰를 찾아 파괴하는 소해임무도 함께 강조되고 있다. 함정의 안전한 해상작전을 위해서는 반드시 따라야 하는 대기뢰전, 특히 헬기를 이용한 '공중 대기뢰전(Airborne Mine countermeasures)'은 현대 해군의 필수다. 세계 주요 소해헬기와 관련 기술에 대해 소개한다.
차세대 다목적 헬기 개발은 우리나라 국방의 중추적 역할을 하는 핵심적인 개발 프로그램일뿐 아니라 미래의 한국 항공산업의 성패를 좌우할 수 있는 대형 국책 프로젝트 될 것으로 예상된다. 정부주도로 항공기를 개발한다면 체계적인 개발수립, 개발 초기에 적정 소요예산을 예측하여 낭비의 최소화, 국내에 분산된 개발능력의 집중화 등 여러 가지 장점이 있다. 경제적인 측면에 있어서도 신규투자를 최소화하는 것이 중복투자방지의 진정한 목표 이므로 최우선적으로 헬기 산업 관련 업체들의 기존투자와 기술능력에 대한 심도 있는 검토 및 정확한 비교분석이 이루어져야 할 것이다.
본 논문은 최근 개발되는 헬기의 생존성 보장을 위하여 장착되는 센서체계에서 상호 독립적으로 수집된 센서 데이터의 융합 알고리즘 개발을 위하여 다양한 지식 기반의 데이터 융합 기법 등을 검토하였다. 이 논문에서는 다양한 데이터 융합기법 중에서 헬기 생존 계통 센서 체계의 데이터 응함에 유효한 대안이 될 수 있는 Bayesian Network를 이용한 지식 기반의 데이터 융합 기법 알고리즘을 설계하고 구현하였다.
Not only in Korea, but also in other countries, most helicopter accidents occur at low altitude. Analysis on accidents data collected both in Korea and other countries has brought two conclusions. Firstly, helicopter operations during the night hours carries a high risk. Secondly, the most common cause of night hour operations is loss of control due to the flight illusion. As an operation relying on a night vision in particular has a very high accident hazard, accompanying instruments such as NVG are ought to be provided. Hence, a thorough preparation and inspection on missions for night forest fire extinguishing should be required and perfect guidelines/road maps and enough training programs for the operation should be provided before the engagement in missions.
본 연구에서는 산불이 발생하면 대형화 위험성이 증대하여 항공기 특히, 헬기의 산불진화 활용성은 점차 증가되고 있다. 그러므로 산불진화의 전 과정에 있어서 헬기 공중진화기술과 안전성향상은 효율적인 산불진화의 성공요인으로서 매우 중요하다. 따라서 우리나라에서 유일한 산불전문기관인 산림청 산림항공본부의 조종사들이 산불현장에서 헬기에 의한 산불진화의 실제적인 경험을 적용한 설문조사를 하였다. 그 결과 산불현장에서의 위험성을 극복하여 안전하고 효율적인 공중진화기술 및 안전성 향상 방안을 제안하였다.
본 논문에서는 MR 댐퍼를 헬기 착륙장치 완충기에 적용하여 반능동형 헬기 착륙장치 시스템을 설계하고, 헬기 착륙장치의 반능동제어를 수행하였다. MR 유체는 자기장 내에서는 유체의 물성치가 바뀌게 되는 빙햄거동을 시뮬레이션 하여 MR 댐퍼의 성능을 평가하였다. MR 댐퍼 내에서 자기장을 설계하고, 자기장의 변화에 대해 내부감쇠력의 변화를 고찰하고 자기장에 따른 착륙장치의 거동을 평가하였다. 또한 반능동형 헬기 착륙장치에 제어 알고리즘을 적용하여 착륙특성 성능을 해석하였고, 수동계의 착륙특성과 반능동형의 착륙특성을 비교하였다.
한국형기동헬기(KUH)는 국내 최초로 개발된 헬기로서, 2010년 3월 초도 비행을 시작으로 2012년 6월 체계 개발을 성공적으로 종료하였다. 비행시험 단계에서 다양한 진동문제가 발생하였으며 이를 제어하기 위해 적절한 진동저감장치를 설계하고 적용하였다. 한국형 기동헬기의 주요 진동 성분인 $4{\Omega}$ 주파수 진동 저감을 위해 주로터 블레이드, 주기어박스 지지부, 조종실, 승객실 그리고 조종좌석에 진동저감장치를 적용하였다. 또한, 테일-쉐이크 진동 제어를 위해 돔페어링을 적용하였다. 본 논문에서는 한국형 기동헬기에 적용된 진동저감장치들의 해석 및 설계 기법과 비행시험 결과를 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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