• Title/Summary/Keyword: 헬리콥터 설계

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A Sensitivity Analysis and Parametric Study for the Establishment of the Helicopter Initial Design Model (헬리콥터 초기 설계 모델에 대한 민감도 분석 및 매개변수 연구)

  • Kim, Seung Bum;Choi, Jong Soo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.43 no.4
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    • pp.368-376
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    • 2015
  • This paper is the study on the establishment of design model to improve design efficiency using modified weight estimation equation on the initial design stage for development of a helicopter. The methodology to extract coefficients of the weight estimation equation was proposed through the influence investigation for the weight of components and the parameter study and sensitivity analysis for design variables such as the rotor disk loading, the number of blade and the aspect ratio of blade were also performed. As a result of study, the relation of parameters and degree of sensitivity of parameters on helicopter design are considerable points for optimization of helicopter characteristics, and it is necessary for designer to consider the complex relation of main parameters.

Validation Study on Conceptual Design and Performance Analysis for Helicopter using NDARC (NDARC을 이용한 헬리콥터 개념설계 및 성능해석 검증 연구)

  • Go, Jeong-In;Park, Jae-Sang;Choi, Jong-Soo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.44 no.10
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    • pp.877-886
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    • 2016
  • A validation study is conducted for the conceptual design and performance analysis of UH-60A Black Hawk in order to establish the conceptual design and performance analysis techniques for conventional helicopters using a single main rotor and a tail rotor. As a tool for conceptual design and analysis, NDARC(NASA Design and Analysis of Rotorcraft) is used for the present study. The conceptual design for UH-60A is successfully validated as compared with the target values. Then, various performance analyses in hover and forward flight are conducted for the UH-60A model obtained from the present design work, and they are compared well with the wind tunnel test, flight test, and previous analyses using various analysis tools. Through this validation work, the conceptual design and performance analysis techniques for the conventional helicopter are appropriately established.

유전 알고리듬을 이용한 헬리콥터의 퍼지 PID 제어기의 성능 개선

  • 김문환;이호재;주영훈;박진배
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2001.12a
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    • pp.165-168
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    • 2001
  • 본 논문은 비선형 헬리콥터 시스템의 퍼지 비례-적분-미분 (PID) 제어기의 설계기법을 제안한다. 퍼지 제어기는 풍부한 자유도를 포함하므로 비선형 시스템의 제어에 매우 적합하다. 그러나 이의 설계는 전문가의 지식에 의존하므로 시스템의 정확한 지식의 획득에 어려울 경우 우수한 성능을 보장하는 제어기의 설계가 매우 어렵다. 따라서 본 논문에서는 제안된 퍼지 PID 제어기의 성능 향상 및 최적화를 위하여 전역적 비선형 최적화 기법인 유전 알고리듬 (GA)을 도입한다. 본 논문에서 제안한 퍼지 PID 제어기의 설계기법은 실제 비선형 헬리콥터 실험 장치에 적용하여 그 효용성 및 실제 산업분야에의 응용 가능성을 보인다.

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Research on the Design of Helicopter Nonlinear Optimal Controller using SDRE Technique (SDRE 기법을 이용한 헬리콥터 비선형 최적제어기 설계 연구)

  • Yang, Chang-Deok;Kim, Min-Jae;Lee, Jung-Hwan;Hong, Ji-Seung;Kim, Chang-Joo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.36 no.12
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    • pp.1152-1162
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    • 2008
  • This paper deals with the State-Dependent Riccati Equation (SDRE) technique for the design of helicopter nonlinear flight controllers. Since the SDRE controller requires a linear system-like structure for nonlinear motion equations, a state-dependent coefficient (SDC) factorization technique is developed in order to derive the conforming structure from a general nonlinear helicopter dynamic model. Also on-line numerical methods of solving the algebraic Riccati equation are investigated to improve the numerical efficiency in designing the SDRE controllers. The proposed method is applied to trajectory tracking problems of the helicopter and computational tips for a real time application are proposed using a high fidelity rotorcraft mathematical model.

헬리콥터 주 로터 훨타워(Whirl Tower) 사례 및 동향

  • Kim, Deok-Gwan;Hong, Dan-Bi;Song, Geun-Ung;Kim, Tae-Ju;Kim, Seung-Ho
    • Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
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    • v.5 no.2
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    • pp.23-32
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    • 2007
  • 헬리콥터 주 로터 시스템은 헬리콥터 전체 성능을 좌우하고, 비행특성을 결정하는 핵심 구성품이다. 주 로터 시스템은 회전하면서 추력 및 조종력을 발생시키기 때문에 동적 밸런싱을 맞추는 것도 중요한 개발단계업무 중에 하나이다. 주 로터 시스템의 개발 과정에서 헬리콥터 비행시제 장착 전에 동적 밸런스 시험, 성능시험, 안정성 시험 등을 포함하는 훨시험(whirl test)을 수행하게 된다. 이 시험 수행을 위해 제작되는 시험장치가 훨타워(whirl tower)이다. 세계 유수 헬리콥터 회사들은 주 로터 훨시험을 위한 설비인 훨타워를 보유하고 있으며, 지속적으로 성능 개량 등을 통해 최신의 기술 및 장비를 적용하여 운영하고 있다. 본 논문에서는 대표적으로 사용되고 있는 해외 헬리콥터 회사들의 훨타워의 사례를 설명하고 설비의 기능을 기술함으로써 기술적 동향에 대하여 살펴보았다. 현재 한국형헬기개발사업(KHP)에서 구축중인 다목적 의 WTTF(whirl tower test facility) 요구조건 및 설계 현황에 대해서도 기술하였다. 당 연구원의 WTTF는 한국형기동헬기(KUH)의 주 로터 훨시험 및 내구성 시험을 위해 구축되고 있다. 본 시험설비는 연구개발용 시험과 양산용 시험을 모두 수행할 수 있도록 다목적으로 개발될 예정이다. 본 설비는 기존 해외 설비와는 차별화되어 다목적 시험을 할 수 있도록 설계가 진행중이며, 2008년12월에 구축 완료 예정이다.

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Development of an Integrated High Fidelity Helicopter and Engine Simulation for Control System Design (헬리콥터용 가스터빈 엔진의 제어기 설계를 위한 고충실도 통합 시뮬레이션 개발)

  • Choi, Kee-Young;Jang, Se-Ah;Choi, Ki-Young;Eom, Joo-Sang;Lee, Beom-Suk;Son, Young-Chang;Ryu, Hyeok
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.38 no.3
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    • pp.249-257
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    • 2010
  • Full authority digital engine control systems for gas turbine engines are replacing conventional mechanical control units rapidly. However, setting up design processes of controllers for high performance helicopter engines are not well known because of the complexity of the total system. This paper presents a high fidelity helicopter and engine simulation for control system design and analysis. Using this environment, a feedforward schedule was set up for a utility helicopter. The total engine simulation with the new controller showed better or equal performance compared to the total engine simulation with the pre-existing controller.

HDS를 통한 헬리콥터 로우터 블레이드 동적 특성 및 하중 분석기법 연구

  • Kim, Deok-Kwan;Joo, Gene
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.1 no.1
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    • pp.1-7
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    • 2002
  • This paper describes the analysis method about the dynamic characteristics and vibratory load through HDS(Helicopter Design Study). To analyze the dynamic characteristics of helicopter rotor blade, the natural frequencies and modes are calculated according to rotor operational speed(Ω). Generally the proximity of rotor natural frequency and N times of rotor operational speed is a dominant component to determine the helicopter vibration. Also we can predict the airframe vibration by calculating the airload of rotating blade exactly. We expect to establish the design procedure of rotor dynamics by describing the two major analysis methods necessary to rotor design.

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A Development of Small-scaled Composite Blade for the Hingeless Rotor System of Helicopter (헬리콥터 힌지없는 로터 시스템용 축소 복합재료 블레이드 개발)

  • Kim, Deog-Kwan;Joo, Gene
    • Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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    • 2001.10a
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    • pp.206-209
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    • 2001
  • This paper contains the development procedure of small-scaled composite rotor blade for helicopter hingeless rotor system. Composite blade design is conducted by using CORDAS program developed by KARI and dynamic analysis is conducted by using Flightlab which is commercial software for helicopter analysis. Also the optimizing procedure of iterative design was described. The designed composite blades were manufactured after establishing the effective curing method. Through this research, the experiences of composite rotor blade development were accumulated and will be applied to the related research field.

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Attitiude Control of Helicopter Simulator System using A Hybrid GA-PID WAVENET Controller (Hybrid GA-PID WAVENET 제어기를 이용한 모형 헬리콥터 시스템의 자세 제어)

  • 박두환;성상규;이오걸;이준탁
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.168-171
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    • 2004
  • 본 논문에서는 대표적인 비선형 동특성을 가지는 실제 헬리콥터의 회전 및 자세 운동을 근사화한 모형 헬리콥터의 시스템을 소개하고 이 시스템의 정지 자세 제어를 위하여 WAVENET 제어기와 PID 제어기를 설계하였으며, WAVENET의 신경망 연결 가중치(weight) 및 웨이브렛의 신축 및 이동변수와 PID 제어기의 최적 이득 계수를 GA를 사용하여 조정되도록 하였다. 그리고 과도 응답 특성이 우수한 WAVENET 제어기와 정상 상태 특성이 우수한 GA-PID 제어기를 Hybrid 형태로 구성한 Hybrid GA-PID WAVENET 제어기를 비선형 시스템인 모형 헬리콥터 시스템에 적용하여 제안한 제어기 설계 알고리즘의 유효성과 우수성을 입증하고자 한다.

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A Study on Establishment of the Helicopter Initial Design Model Using the Modified Weight Estimation Equations (수정된 추정식을 적용한 헬리콥터 초기 설계 모델 정립에 관한 연구)

  • Kim, Seung Bum;Choi, Jong Soo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.43 no.3
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    • pp.213-223
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    • 2015
  • The helicopter initial design model was established by using the latest weight estimation equations based on the Tishchenko's methodology through the study existing initial design tools. The sequential decomposition method is used to reduce analysis time in the sizing. Empirical parameters of the weight estimation equation were also extracted from numerical and regression analysis for a helicopter database. Design input and output values were compared with the RISPECT design tool. Finally, comparison of the re-design resulting for several existing helicopters was presented and showed the good agreement within less than 5% in the weight estimation and main rotor sizing. Established initial design model was proved to be effectively used as initial design tool.