항공기의 개발 및 인증 과정에서 중요성이 강조되고 있는 시스템 안전성 평가는 고장 또는 결함으로 인해 발생할 수 있는 위험을 사전에 식별하고, 이에 대한 영향성을 판단하여 요구되는 수준의 안전성을 확보하기 위해 적용하는 시스템 엔지니어링 기법이다. 항공기 시스템이 복잡해지고, 통합적인 기능 및 성능이 요구되면서 항공기 개발 초기부터 적절한 안전성 목표를 수립하고, 체계적인 평가를 통해 이에 대한 검증 및 후속 조치를 이행하여야 한다. 본 논문에서는 고장 데이터의 확률 분석을 수행하는 방안을 제시하여 항공기의 전체 수명주기에 걸쳐 리스크를 진단하고 효율적인 안전성 평가를 수행하기 위한 방법론을 제시하였고, 항공기 인증 및 안전성 확보를 위해 고려해야 할 사항을 제시하였다.
일반적인 항공기의 전자광학추적장비(Electro-Optical Tracking System, EOTS)는 EO/IR, 레이저 센서 등의 구성품으로 구성된다. 표적 획득 시 요구되는 표적 좌표는 내부 구성품인 관성측정장비(Inertial Measurement Unit, IMU)에서 측정되는 자세와 가속도 측정값을 이용하여 획득된다. 특히 무장시스템을 운용하는 항공기의 경우, 무장 발사를 위한 표적 좌표를 얼마나 신속하고 정확하게 획득하는가에 따라 무장시스템의 성능이 좌우된다. 무장시스템에서 요구하는 좌표 정확도를 충족하기 위해서는 IMU가 정렬 완료 상태에서 운용되어야 하므로 신속하게 자세와 가속도를 측정하여 IMU 초기 안정화 시간을 단축하여야 한다. IMU의 정렬은 IMU의 자세 오차를 해소하여 초기 자세를 결정하는 과정이며, 항공용 EOTS와 같은 임무장비의 IMU는 항법용 GPS/INS의 속도 정보를 기준으로 하는 속도정합 전달정렬을 수행한다. 본 논문에서는 이러한 속도정합 전달정렬 시간 단축을 위해 항공기와 임무장비의 자세 변화를 통한 전달정렬 성능 개선방안을 제시하였다. 먼저 전달정렬 모델과 시뮬레이션 결과를 통해서 EOTS의 전달정렬이 지연되는 요소가 방위각 오차임을 식별하였다. 그리고 EOTS의 방위각 오차 해소를 위해 항공기의 가속도 기동 및 EOTS의 자세 변화가 요구됨을 확인하였다. 최종적으로 OOO 항공기 체계에 적용한 비행시험 결과, 항공기 가속도 약 0.2g 이상이 발생하면서 EOTS가 6.7deg/s 각속도로 고각 운동 시 그렇지 않을 때보다 5배 이상 빠르게 정렬이 완료되어 전달정렬 성능이 개선되었다.
대한민국 해군이 운영하는 P-3C 또는 P-3CK 해상초계기에는 다양한 센서와 통신 장치를 탑재하고 있다. 임무 중 수집된 데이터는 항공기내 비행 조작사들에 의해 전술 정보로 관리되어 저장된다. 비행임무가 종료되면 이 정보는 지상에 있는 전술지원센터로 이관되고 전술분석도구를 통해 재생되거나 후속 업무를 위해 사용된다. 비행임무 시 한국방공식별구역 영역에서만 한 시간 이내 탐지 객체만 수만 개를 갖는다. 이에 대하여 전술분석도구 이용 시 지도를 함께 도시하는 전술 상황표시기에는 탐지 객체들에 대하여 모두 심볼로 표현한다. 표시 심벌의 증가는 전술 상황표시기의 이미지 갱신에 많은 영향을 끼치고 결과적으로 조작사들의 원활한 작업에 지장을 준다. 본 논문에서는 기존 상황표시기의 성능을 개선하기 위해 다중 스레드와 다중 레이어 적용을 제안한다. 그리고 이 제안에 대한 적용과 실행 결과를 통해 전술 상황표시기의 성능향상을 증명한다.
As PED(Personal Electronic Device) market has been rapidly grown, the demand on Lithium battery, which is most commonly used power source of PED, also has been increased. Dew to this trend, the amount of Lithium battery air transportation is also increasing. However, it should be treated very carefully because Lithium is one of very explosive metal. So ICAO, IATA and civil aviation agencies try to enhance the safety of Lithium battery air transportation by aircraft certification and operating regulations. To enhance in-flight safety, the aircraft for transporting Lithium battery should equip certified fire extinguishing system. But recent studies find that Halon, currently used extinguishing agent, is not effective on extinguishing Lithium battery fire. Besides, there is no certified Halon replacement for air use and no acceptable specific minimum performance standard(MPS) for Lithium battery fire. For this issue, a study on characteristics and establishing MPS of Lithium battery fire is needed for safe air transportation of Lithium battery.
반디호 전기계통 설계 시 성능외에 추가로 고려한 사항은 정비성 향상이다. 기존의 소형항공기들의 경우 전기계통의 정비성은 엔진이나 다른 계통에 비해 현저히 떨어진다. 그 결과 전기계통 문제 해결을 위한 정비 시간과 인력이 많이 소모되고 있다. 반디호의 경우 설계 단계에서부터 모듈화 개념을 도입하여 전기계통의 세부 모듈들의 분리를 가능하게 하여 각 모듈별로 정비가 가능하게 함으로써 정비가 편리하도록 하였다. 본 논문에서는 반디호 전기계통의 설계 및 제작에 대하여 기술하였다.
This paper describes the performance improvement of transient response and the modeling of small aircraft onboard generator. As the characteristics of the stator coil which are a major parameters of transient response were improved, the characteristics of transient response could be increased, therefore, the improved generator can be satisfied with large and fast load changes. Established the control model of the generator, it could be possible to do the analysis of generator performance, and improve the operational stability of the generator system using the control model.
In this paper, the ventilating and heating system of T-103 trainer aircraft were investigated and redesigned to improve its poor performance. The ventilation system of the trainer was designed to increase the mass flow rate of fresh air by using air intake valves. The flow-in air through the air intake valve is supplied to the cabin by the ram effect of aircraft and the propeller. And the additional heating system was installed to improve the temperature of the cabin inside. The wasted heat from the exhaust gas of the engines was used as heat source of the additional heating system by installing an heat exchanger around the exhaust nozzle. The additional fresh air and the heated air enter the cabin via two ducts mounted under the instrument panel and behind the pedal in the cabin. The additional ventilating and heating system can be controlled by the first pilot and the secondary pilot individually using the control knob equipped separately. After mounting the additional ventilating and heating system, evaluations such as inspection of parts and component, ground run-up test, in-flight test, user test, etc. were conducted. The result of the tests was sufficient to meet the requirements of the manuals, and the pilots were satisfied with the additionally mounted systems.
비행기 방어용 대공포는 저고도 방어체계로 사용되고 있으며, 방어능력 극대화를 위해 대부분 고발사율 대공포를 두개 이상 탑재하여 교전 시 명중률을 높이고 있다. 고 발사율 대공포의 경우, 포열진동 및 탄의 불균형 분산은 정확한 조준사격 및 명중률에 아주 결정적인 영향을 미치게 된다. 따라서 사격 진동 및 충격량을 감소하는 구조는 대공포 체계에서는 주요 설계 대상이다. 본 연구에서는 차량의 현가장치 특성에 따라 고발사율 대공포 체계에서 발사시스템의 진동충격으로부터 차단하는 능력을 향상시키고, Recurdyn 과 Adams 를 이용한 동적 거동해석과 실 사격 시험결과를 비교하여 명중률에 영향을 미치는 현가 형태, 위치 및 수량에 따른 체계 자세 흔들림을 예측하였다. 본 연구를 통하여 대공포에 적합한 현가장치와 포 스프링 등과 같은 구성품을 선정할 수 있는 기초연구를 수행하였다.
항공기용 탐조등은 야간 임무 수행 시 탐색 또는 구조 임무에 사용되며, 은폐 상태를 유지하며 작전을 수행할 수 있도록 적외선 광을 제공한다. A기종 회전익 항공기 운용 중에, 적외선 생성을 위한 적외선 투과 필터 유리가 파손되는 현상이 다수 발생하였으며, 이로 인해 은폐능력이 상실되고 정비 소요가 발생하는 등의 문제점이 제기되었다. 본 논문에서는 해당 결함이 발생하는 탐조등의 운용 조건을 시험하고, 그에 따른 결함 원인을 도출한 과정을 기술하였다. 그리고 도출된 원인을 개선하기 위한 여러 가지 방안과 개선 필터 시제품 제작 과정을 정리하였다. 또한 개선된 필터가 장착된 탐조등에 대해 성능시험, 내구성 시험, 항공기 장착시험을 통해 탐조등의 규격에서 제시하는 성능 요구를 만족하는지 검증한 결과를 기술하였다. 시험 및 검증 결과 필터의 파손 현상이 개선되었으며, A 기종 항공기에 개선 필터를 적용한 결과 파손 현상이 더 이상 발생하지 않는 것을 확인하였다.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제13권1호
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pp.1-11
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2021
Performance of a NACA 634-021 hydrofoil in motion under and in close proximity of a free surface for a large range of angles of attack is studied. Lift and drag coefficients of the hydrofoil at different submergence depths are investigated both numerically and experimentally, for 0° ≤ AoA ≤ 30° at a Reynolds number of 105. The results of the numerical study are in good agreement with the experimental results. The agreement confirms the new finding that for a submerged hydrofoil operating at high angles of attack close to a free surface, the interaction between the hydrofoil-motion induced waves on the free surface and the hydrofoil results in mitigation of the flow separation characteristics on the suction side of the foil and delay in stall, and improvement in hydrofoil performance. In comparing with a baseline case, results suggest a 55% increase in maximum lift coefficient and 90% average improvement in performance for, based on the lift-to-drag ratio, but it is also observed significant decrease of lift-to-drag ratio at lower angles of attack. Flow details obtained from combined finite volume and volume of fluid numerical methods provide insight into the underlying enhancement mechanism, involving interaction between the hydrofoil and the free surface.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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