• 제목/요약/키워드: 회전 우주

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Actuator 기법을 이용한 제자리 비행하는 동축 반전 프로펠러 공력 성능에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on Aerodynamic Performance of Counter-rotating Propeller in Hover Using Actuator Method)

  • 김다혜;박영민;오세종;박동훈
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.30-44
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    • 2021
  • 동축 반전 프로펠러는 기존의 단일 프로펠러와 달리 추가적인 설계 변수의 증가로 인해 실험적 성능평가에 비용과 시간 측면에서 여러 제약이 따른다. 또한 상/하단 프로펠러 사이의 상호 간섭으로 인하여 수치 해석에 있어서도 많은 시간과 자원이 요구된다. 본 연구에서는 시간 효율적인 수치해석기법인 actuator 기법을 활용하여 제자리 비행하는 동축 반전 프로펠러의 공력 성능에 관한 수치적 연구를 수행하였다. 상용 CFD 코드인 ANSYS Fluent 결과와 비교하여 해석기법의 정확성을 검증하였다. 해석 변수로는 동축 반전 프로펠러의 축 간극과 회전속도를 선정하였으며, 다양한 조건에서 동축 반전 프로펠러의 공력 성능을 획득하였다. 획득한 공력 성능을 바탕으로 단일 프로펠러와 동축 반전 프로펠러의 제자리 비행 효율 계수를 획득하고, 단일 프로펠러의 성능으로 동축 반전 프로펠러의 성능을 예측할 수 있는 예측 인자를 도출하여 actuator 기법의 활용성을 평가하였다.

비선형 진동 외팔보의 1:1 내부공진 경우 정상 상태 응답 해석 (Steady State Amplitude Analysis for a Nonlinear Oscillating Cantilever Beam in Case of 1:1 Internal Resonance)

  • 이수일;장서일;이장무
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1996년도 춘계학술대회논문집; 부산수산대학교, 10 May 1996
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    • pp.376-383
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    • 1996
  • 보(beam)는 기계 구조 및 항공 우주 구조물의 기본적인 요소로서, 특히 큰 동적 거동을 하는 경우는 비선형성이 두드러지게 나타나는 것으로 알려져 있고[4], 헬리콥터의 회전날개(rotor blade)나 두께가 얇은 고속회전 축등의 경우에는 비틀림(torsion)과 굽힘(bending) 운동이 비선형 연성되어 나타나게 된다. 이러한 비선형 연성 효과를 갖는 경우에는 운동의 양상이 복잡하게 전개된다. 따라서 본 연구에서는 비선형 연성운동이 생기는 이러한 단순 외팔보에 대해 비선형 진동 특성을 파악하고 각 비틀림(internal resonance)현상[5]에 따른 정상상태 진폭 응답의 해석을 그 목적으로 한다.

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광학탑재체 조립시험용 짐발장치 개발

  • 장수영;연정흠;이응식;정대준;육영춘;고대호;김성희;이덕규;이승훈
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.230.1-230.1
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    • 2012
  • 본 논문에서는 대구경 광학탑재체의 조립, 정렬 및 시험에 사용되는 고정밀, 고안정 짐발장치의 개발에 대해서 소개하고자 한다. 광학탑재체의 광학시험을 위해 사용되는 짐발장치는 광축높이를 유지하기 위해서 높이조절이 가능해야하고, 조립과정과 광학시험과정 그리고 시험 후 광학탑재체를 짐발 장치로부터 분리하기 위해 수평상태와 수직상태로의 회전이 가능해야 한다. 광학측정 시험과정 중에 결상위치의 미세한 조절을 위해 광학탑재체를 수평상태에서 상하좌우 정밀한 회전이 가능해야한다. 우주궤도환경 하에서 성능측정을 위해 열진공체임버 안에서의 광학시험이 필요하므로 짐발장치를 구성하는 재질은 모두 진공사용이 적합한 것이어야 한다. 광학측정 중에 측정설비주변에서부터 인가된 외란은 광학시험과 같은 민감한 시험에서는 철저하게 제거되어야 하는데, 이와 관련하여 짐발장치의 광학측정시험형상에서의 고유진동수와 같은 동적 특성도 설계과정에 반영하여 안정적인 측정 장치가 되도록 고려되어야 한다.

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지구자기장을 이용한 소형과학위성의 자세조정 (ATTITUDE CONTROL OF SMALL SCIENTIFIC SATELLITE USING GEOMAGNETISM)

  • 배성구;석재호;최규홍
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제8권1호
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    • pp.85-98
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    • 1991
  • 지구의 남극과 북극 주위를 저고도로 돌고 있는 소형 과학위성의 자세 조정을 위해 지구자기장을 이용하였다. 이것을 위해 소형 과학위성의 Telemetry 자료를 분석하였다. 위성에 장치된 3축 magnetometer에서 자기장 성분의 크기와 변동량을 측정하여 위성의 회전상태를 알아내는 방법이 제시되었다. 위성이 회전축에 대하여 대칭형인 경우 특정한 위치에서의 자세판단이 가능하다. 현재 자세와 원하는 자세를 비교했을 때 나타나는 차이를 각 축에 대한 회전속도의 조절로 제거할 수 있는 방법을 연구하였다. 여기에서는 자세 측정으로부터 얻은 자료를 가지고 magnetorquer에 공급되어야 할 전류의 크기(혹은 유지시간)를 계산하는 기본 알고리즘을 연구하였고 직접 프로그램으로 작성해서 수행시켜 보았다. 이러한 자세제어 방법은 위성이 초기 tumbling 운동을 할 때와 Gravity gradient boom에 의한 수동제어가 이루어진 후에 적용할 수 있다.

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회전 원반계 내 제트 현상의 역학적 구조 (ON THE DYNAMICAL STRUCTURE OF THE JET SYSTEM IN THE DISK WITH THE KEPLERIAN ROTATION)

  • 정경숙;최윤정;최규홍;최승언
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제6권1호
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    • pp.17-28
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    • 1989
  • Parker(1963)가 제사한 고전적 태양풍 이론은 항성계를 비롯한 여러 개의 항성풍 현상을 역학적으로 잘 설명하고 있다. 태양풍과 같은 함성풍의 경우에 대해서는 구형의 항성풍 구조를 갖지만, 우리 은하 내에서 발견되는 SS433제트, 외부 은하인 M87에서 볼 수 있는 쌍방 분출역내의 광학 제트와 AGN근방에서 발견되는 다양한 제트 현상은 항성풍과는 달리 좁은 공간으로 집속화(collimation)되는 것이 특징이다. 이 연구에서는 각운동량이 보존되는 회전 원반계의 경우, 유체 역학적 이론에 근거하여 이러한 제트 현상을 일으키는 계의 역학적 구조에 대하여 알아보았다. 특히 제트를 이루는 흐름의 단면적의 변화가 제트 흐름의 물리적 변화를 일으키는데 회전 원반계의 경우, 이 관계가 뚜렷이 나타나는 것을 알았다.

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소형무인기용 가솔린 엔진 전자점화장치 개발

  • 장성호;구삼옥
    • 항공우주기술
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    • 제4권1호
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    • pp.260-267
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    • 2005
  • 소형무인기용으로 개조된 가솔린 엔진에 장착될 수 있는 소형전자점화장치의 개발과정을 기술하였다. 소형전자점화장치는 엔진회전수와 흡기부압과의 관계 테이블에서 최적의 점화진각을 선택하여 스파크점화를 할 수 있으며 PC와의 통신을 통해 점화진각값과 Hall 센서의 위치값을 조절할 수 있다. 소형전자점화장치 개발기술은 국내 소형무인기 개발에 필요한 동력장치의 핵심기술이 될 것이다.

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정지 비행하는 로터 블레이드의 전산 유체-구조 결합 해석 (Computational analysis of coupled fluid-structure for a rotor blade in hover)

  • 김해동
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권12호
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    • pp.1139-1145
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    • 2008
  • 로터 블레이드의 구조변형을 포함한, 제자리 비행하는 로터 블레이드의 공력해석을 수행하였다. 와류포획능력을 향상시킨 전산유체 코드와 간단한 오일러-베르누이 보 모델에 기반을 둔 구조역학 방정식을 결합시켜 회전익 유동에 대한 연계 계산을 수행하였으며 계산결과 타당한 로터블레이드 구조변형 및 공력특성을 얻었다.

지그재그이론을 이용한 유한요소개발 및 응용

  • 이덕규
    • 항공우주기술
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    • 제3권1호
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    • pp.257-266
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    • 2004
  • 고차 지그재그이론을 이용하여 면내회전 자유도를 갖는 3절점 삼각형요소를 개발하여 복합재 적층판의 층간 응력분포를 정확히 계산하였고 점탄성물질이 심어진 비틀린 복합재료 판의 진동을 해석하였다. 평면상에서 점탄성물질과 가장자리에서 박리현상을 방지하기 위하여 사용된 경계물질사이의 경계면상에서 전단력 적합조건이 사용되었다. 본 연구에서 개발된 지그재그 삼각형요소를 이용하여 점탄성물질이 심어진 비틀린 외팔보 복합재료판의 고유진동수와 감쇠계수를 계산하고 실험치 및 판과 고체요소를 혼합한 MSC/NASTRAN 결과치와 비교하였다.

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저 레이놀즈수 유동조건에서의 프로펠러 공력설계 및 성능해석 (Aerodynamic Design and Performance Analysis of a Propeller at Low Reynolds Number Flow Conditions)

  • 윤승현;한철희
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.7-11
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    • 2015
  • 최근 무인기와 초소형비행체를 위한 프로펠러 연구수요가 증가하고 있다. 일반적인 프로펠러와 다른 점은 저 레이놀즈수 유동조건에서 구동된다는 점이다. 본 연구는 저 레이놀즈수 유동조건에서 비행하는 인간 동력 항공기를 위한 프로펠러 공력설계 및 성능해석에 관한 연구다. 저 레이놀즈수 유동조건에서 발생하는 공력천이현상을 고려한 3차원 공력특성 변화를 정확히 반영하지 못하는 상용 프로그램의 단점을 보완하여 프로펠러 공력설계 및 성능해석이 가능한 프로그램을 개발했다. 개발된 프로그램으로 인간 동력 항공기 설계요구조건에 충족하는 프로펠러 공력설계 및 성능해석을 수행하였다. 또한 프로펠러 회전수와 장착각도 변화에 따른 성능변화를 예측하여 비행당시 상황에 따라 비행 가능한 성능출력이 가능하도록 하였다.

6자유도를 고려한 회전익 항공기 착륙장치의 동특성 해석 (Dynamic Characteristics Analysis of Landing Gear that Consider 6-Degree of Freedom of Helicopter)

  • 박완수;황재업;현영오;황재혁;배재성;김태욱
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • In this paper, full body modeling and analysis of nose and main landing gear's characteristics of a helicopter are performed using the dynamics analysis program ADAMS. Also, when land limiting about helicopter body's degree-of-freedom, compared the characteristics. In the case of helicopter, because there are a lot of dangerous missions under flight condition that is disadvantageous than fixed wing airplane, need more detailed research for a helicopter.

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