• 항공우주기술
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• 제13권1호
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• pp.27-36
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• 2014

인공위성은 예측 가능한 데이터를 이용하여 자신의 상태를 스스로 파악하며, 자연적으로 발생할 수 있는 일시적인 문제가 아니거나 오류가 전이되어 더 큰 문제를 발생시킬 수 있다고 판단될 경우를 대비하여 지상국과의 접속이 없는 상태에서도 스스로 고장 관리를 수행할 수 있도록 설계되어 있다. 태양 센서를 이용한 정상상태에서의 자세 오류 감지도 이러한 고장관리 항목 중의 하나로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 회전하는 태양전지판에 장착되어 있는 태양 센서 데이터를 이용한 오류 감지 방법을 제안하였다. 태양전지판의 운용 방법에 따라 정상적인 상태에서 발생할 수 있는 태양 센서의 오차를 예측하고 이 예측된 값으로부터 벗어나는 정도를 파악하여 오류를 감지하도록 하였다. 또한, 식구간 존재 시에는 태양센서가 그 출력을 내지 못하므로 오류 감지에 문제가 없도록 보정하였다. 마지막으로 궤도 상 데이터를 이용하여 제안된 방법의 타당성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권5호
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• pp.415-422
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• 2014

군용 헬기 내추락성 설계기준을 개정해야 한다는 많은 논의가 있어 왔다. 본 논문에서는 비교적 최근에 개정된 내추락성 설계기준을 핵심내용인 내추락성 지수를 중심으로 분석하였다. 내추락성 지수는 회전익기 설계에 있어서의 내추락 성능을 정량적으로 평가하는 적절한 방법으로 인식되고 있다. 지수 평가를 통해 신규개발 또는 파생형 회전익기 설계가 얼마나 효과적으로 내추락성 요구조건을 반영했는지 확인할 수 있다. 지수 평가는 7개 분야로 구성되어 있는데, 기본 기체구조 내추락성 평가는 객관적인 계산과정을 겪는데 반해 나머지 분야들은 다분히 주관적 평가의 속성을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 개정 설계기준의 효용성을 파악하기 위해 기본 기체구조 내추락성 분야 내추락성 지수의 상세 계산과정을 분석하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권6호
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• pp.52-59
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• 2019

로터 블레이드는 허브를 통해 전달된 토크와 조종장치를 이용한 피치각 제어를 통해 헬리콥터 비행에 필요한 양력, 추력 및 기동력을 발생시킬 수 있는 핵심 구성품이며, 구조적인 안전성과 함께 공진의 위험성이 없도록 진동 특성을 고려하여 설계되어야 한다. 본 연구에서는 다목적 무인 헬리콥터(Multi-Purpose Utility Helicopter)에 적용하기 위한 주로터 블레이드의 구조 설계를 수행하였으며, 제작된 블레이드의 단면 강성 측정 시험을 수행하였다. 이후 측정된 강성 분포를 반영하여 로터 시스템의 진동특성에 대한 평가를 수행하였다. 로터 블레이드 내부는 스킨, 스파 및 토션박스로 구성되며, 탄소 및 유리 섬유 복합소재를 적용하였다. 블레이드 단면 강성 예측을 위해 Ksec2D 프로그램을 활용하였으며, 실험을 통해 측정된 값과 비교한 결과를 제시하였다. 로터 시스템의 회전으로 인한 고유진동수 변화 및 공진 위험 여부를 확인하기 위해 회전익 항공기의 통합 해석 프로그램인 CAMRADII를 활용하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권10호
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• pp.877-886
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• 2016

본 연구에서는 단일로터-꼬리로터 형상의 일반 헬리콥터에 대한 개념설계 및 성능해석 기법을 정립하고자 회전익 항공기 개념설계 및 성능해석 코드인 NDARC을 이용하여 UH-60A 헬리콥터에 대한 개념설계 및 성능해석을 수행하였다. 적절히 가정한 임무 형상을 이용하여 UH-60A 헬리콥터의 개념설계를 수행한 뒤 설계 목표 값과의 비교를 통하여 UH-60A 헬리콥터의 형상 및 중량을 적절히 설계할 수 있음을 확인하였다. 더불어, 본 연구로부터 설계된 UH-60A 헬리콥터 모델을 이용하여 다양한 비행 조건에서의 성능해석을 수행한 뒤, 본 연구의 해석 결과를 UH-60A의 성능 시험 및 선행 연구의 해석 결과와 비교하여 본 연구 결과의 타당성을 검증하였다. 그 결과, 단일로터-꼬리로터 형상의 일반 회전익 항공기의 개념설계 및 성능해석 기법을 적절히 정립하였음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권1호
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• pp.46-53
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• 2017

본 논문에서는 회전익 항공기의 조종입력과 지상 활주 속도를 바탕으로 해석을 통하여 전선절단기 길이를 제시하였다. 항공기의 안전을 위해서 적용되는 전선절단기가 적절한 길이로 선정되지 않을 경우 블레이드와 충돌가능성 생기거나 전선에 의해서 사고가 발생할 수 있다. 본 연구를 위해서 개발에서 사용된 조종입력을 분석하여 지상 활주에 필요한 조종입력 조건을 설정하였다. 이를 바탕으로 20, 40, 60 kts 지상 활주 속도별로 해석을 통하여 블레이드와 전선절단기 충돌 가능성을 검토하였다. 이 후, 이 결과를 항공기 모사시험 결과와 비교하여 해석결과의 적절성을 확인하였다. 최종적으로 지상 활주 간 모든 조종입력 범위에 대해 충돌을 피하기 위한 전선절단기 축소 길이와 이 경우 공중비행 시 생기는 비보호구역의 증가량을 동시에 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권5호
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• pp.514-523
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• 2008

본 논문에서는 한누리 2호의 자세제어 알고리즘 검증을 위해 개발한 KAUSatSIM에 대해서 논의한다. KAUSatSIM은 6개의 에어베어링을 사용하여 무마찰 환경을 모사한 1축 회전 테이블과 한누리 2호에서 사용된 각종 센서 및 모멘텀 휠로 구성되어 있다. 이 시뮬레이터는 한누리 2호의 자세제어 알고리즘에 대한 검증과 새로운 제어 알고리즘 개발, 그리고 그 성능 검증에 사용될 수 있다. 개발된 1축 회전 시뮬레이터를 이용하여 한누리 2호 개발에 이용된 자세제어 알고리즘 검증을 위하여 모멘텀 휠을 이용한 시험을 수행하였다. 비례-미분제어기를 사용한 모멘텀 휠 제어기를 설계하여 좋은 실험 결과를 얻었다. 그리고 더 나아가 추력기 시스템을 추가하여 소형위성에 적용 가능한 새로운 알고리즘 개발 및 검증이 가능하도록 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권3호
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• pp.217-225
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• 2013

통상적인 쿼드로터 항공기는 네 개 로터의 회전 속도에 의한 추력 벡터의 크기를 조절하여 자세를 제어한다. 본 연구에서는 기존에 개발된 쿼드로터 항공기의 단점을 개선하기 위해서 사이클릭 피치 제어가 가능한 쿼드로터 항공기를 설계하였다. 콜렉티브와 사이클릭 제어를 사용하는 쿼드로터 항공기는 각 로터의 회전속도를 모두 동일하게 유지함으로써 진동에 의한 구조적인 문제를 해소할 수 있으며, 12개의 자유도를 가지므로 다양한 자세에서의 비행이 가능하기 때문에 자동 비행과 실용적 임무가 가능한 고성능 항공기로서 적합하다. 본 연구에서 개발하는 쿼드로터 항공기의 모델링은 FLIGHTLAB을 이용하여 비선형 모델을 구성하였으며, 각 비행 조건에서의 선형 모델을 이용하여 LQR 제어기 설계 및 비선형 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능을 검증하였다. 본 논문은 사이클릭 피치 제어가 가능한 쿼드로터의 모델링 및 시뮬레이션 결과를 보여준다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권6호
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• pp.490-497
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• 2017

회전익 항공기에 적용된 주륜완충장치는 착륙계통 장비로서 조종사의 임무 수행에 핵심적인 장비이다. 주륜완충장치는 항공기가 지상에 있을 때 동체를 지지해주며 착륙 시 지면으로부터 오는 충격을 흡수함으로서 조종사 및 병력의 작전 운용능력을 만족시킨다. 그러나 A 항공기 지상 계류 시 항공기의 비대칭 현상과 누유 현상이 발생되었다. 따라서 본 논문에서는 주륜완충장치의 운용 시 발생한 결함사항을 발생원인 별로 분류하고, 각 지적사항에 대한 고장탐구 수행과정을 정리하였다. 또한, 고장탐구 내용을 바탕으로 도출한 설계개선 사항과 개선사항에 대한 검증 결과를 함께 기술하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권1호
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• pp.59-67
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• 2018

본 논문에서는 저 레이놀즈 동축 프로펠러의 제자리 비행 특성연구를 위한 시험장치 개발과정과 실험결과를 기술하였다. 상/하부 프로펠러간의 간격 변화에 따른 제자리 비행 성능측정이 가능하도록 시험장치를 설계하였다. 그리고 상/하부 프로펠러 각각의 추력, 토크, 회전수, 진동, 전류량을 측정할 수 있도록 장치를 구성하였다. 센서의 신호 수집을 위하여 자료획득시스템을 구축하고 LabVIEW 기반의 소프트웨어에서 모터의 제어와 신호 수집을 하였다. 단일 프로펠러의 지상회전 실험을 통한 성능 특성 데이터를 확보한 후, 동축 프로펠러 사이의 간격과 상/하부 직경의 차이에 따른 성능 특성과 효율향상을 위한 실험을 진행하였다. 성능 실험분석 결과 동축 프로펠러 사이 간격이 로터 직경의 20~30%일 때 효율이 높은 것으로 확인되었으며, 그 이상일 경우는 큰 차이가 없었다. 상부 프로펠러의 직경이 하부 프로펠러의 직경보다 작을 경우가 다른 직경 조합에 비해 가장 높은 효율을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권6호
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• pp.452-463
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• 2018

Tip-jet gyroplane은 제자리 비행 시 tip-jet의 반발력을 이용하여 로터의 회전력을 얻고, 전진 비행 시 오토자이로 형태로 비행하는 복합형 회전익기의 한 종류이다. Tip-jet gyroplane의 적절한 성능해석과 개념 설계 단계의 사이징을 수행하기 위해서는 tip-jet 모드, gyroplane 모드, transient 모드를 모두 고려할 수 있는 설계 및 해석 기법이 필요하다. 본 연구에서는 이 세 가지 비행 모드 성능해석과 기체 사이징을 수행할 수 있는 코드를 개발하였다. 해석 기법은 tip-jet gyroplane 비행 모드를 이루고 있는 해석 코드 별로 각각 실험값과 비교 검증되었다. 개발된 코드를 이용하여 300km 혹은 400km의 임무 운용반경에서 150knots의 고속 비행을 수행하는 2가지 임무형상에 대해 초기사이징을 수행하였고, 초기 사이징 결과로 설계된 3,000lb 급 tip-jet gyroplane의 형상 및 성능을 분석하였다.