• 제목/요약/키워드: Flight envelope

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전자식 조정장치 헬리콥터의 하중 비행영역 제한 로직 설계 (Flight Envelope Load Factor Limit Logic Design for Helicopter Fly-By-Wire Controller)

  • 최인호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.159-164
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    • 2016
  • 본 논문은 전자식 조정장치 헬리콥터의 비행영역 보호를 위한 하중제안 로직 설계에 대한 결과이다. 헬리콥터는 로터, 동체, 엔진등 구조가 복잡하기 때문에 여러 가지 제약조건에 가지고 비행을 해야 한다. 이 때문에 조종사가 그 제약조건을 고려하여 조종을 하면서 조종사의 작업부하가 증가하고 비행 조종성을 떨어뜨리는 결과가 발생한다. 이러한 헬리콥터의 비행제약조건으로부터 자유롭게 조정 하도록 하여 조종사를 도와주는 기능이 필요하고 본 논문에서는 그 중의 대표적인 제약조건인 하중제약조건에 대한 제한 로직을 전자식 조정장치 헬리콥터에 설계하고자 한다. 하중범위를 벗어나는 비행은 피치 싸이클릭 스틱을 급격하게 입력하여 주로 발생한다. 이때 조종스틱 명령과 피치축 자세명령모델사이에 비행영역제한로직을 추가하여 하중범위를 벗어나지 않도록 하였다. 현재의 하중 값에 대한 자세범위를 동적으로 계산하는 로직을 사용하였고 헬리콥터 모델에 적용하여 시뮬레이션을 통하여 알고리즘을 검증하였다. 시뮬레이션을 통하여 정지비행영역, 전진비행영역에서 하중제한로직을 적용하지 않았을 때와 적용하였을 때를 비교한 결과, 하중제한로직을 적용하지 않았을 때는 하중제한 리미트를 20% 이상 초과하였으나 본 연구에서 제한한 로직을 적용하였을 때는 하중제한 리미트가 초과하지 않음을 확인하였다. 결론적으로 시뮬레이션을 통하여 동적으로 할당하는 제한로직이 헬리콥터 전자식 조정장치 제어기에 적합함을 확인하였다.

비행시험을 통한 엔진의 혼합기레버 위치 설정에 관한 연구 (A Study on Determination for Mixture Lever's Position by Flight Test)

  • 김진곤;김칠영;이정모;이정훈
    • 한국항공운항학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.37-47
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    • 1995
  • It is very important to determine the performance and operating envelope of engine for aircraft's flight. The basic performance is provided by manufacturer, but installed engine's operating envelop is only determined by flight test. First, this study was measured cylinder head temperature(CHT), exhaust gas temperature(EGT) and oil temperature. At pre-determined altitude and power rate, these temperatures were measured by change of mixture ratio and mixture ratio condition for economic operation and max. power were found. And secondly, with the measured temperatures, possible positions of mixture lever were determined by flight test for stable flight Chang-91 and Lycoming IO-360-A series four cylinders engine with 200 hp was used for this study.

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ALQ-X ECM 포드 비행 적합성 인증 (Flight Compatibility Certification of ALQ-X ECM Pod)

  • 전승문;임재문
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.91-99
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    • 2005
  • ALQ-X ECM 포드를 KF-16D와 RF-4C 항공기에 장착하기 위한 비행적합성 인증을 수행하였다. MIL-HDBK-1763에 부합하는 외부장착 스토어 인증 절차를 계획한 후 유사성 분석, 기존 스토어 질량 및 관성모멘트 분석, 구조해석 및 시험, 지상진동시험 및 플러터해석을 수행하여 비행시험 수행에 대한 안전성을 확인하였다. ALQ-X 장착 형상을 대표하는 비행 형상으로 MIL-HDBK-1763 Test 250 비행시험을 하였다. ALQ-X 장착 전, 후의 비행특성 차이를 분석하여 조종성을 평가 하고 구조건전성과 내구성은 계측데이터를 함께 분석하여 ALQ-X가 KF-16D 및 RF-4C와 적합성이 있음을 확인하였다. 그 결과로서 ALQ-X를 기존에 인증된 ALQ-88 및 ALQ-119와 동일하게 운용할 수 있음을 인증하였다. ALQ-X 비행인증 결과로서 도입 전투기에 대한 TYPE III 비행적합성 인증, 시험데이터를 사용한 플러터 해석 프로그램을 개발, MIL-STD-1553B 데이터버스를 사용한 비행시험 데이터를 획득할 수 있는 기법과 같은 기술적 성과를 거두었다. 본 비행인증 결과는 향후 국내에서 수행할 Type III 형식의 외부장착 스토어 비행인증의 모델케이스가 될 것으로 기대한다.

Longitudinal Flight Control of a Transport Aircraft Using Thrust Only

  • Ochi, Y.;Kanai, K.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.148.3-148
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    • 2001
  • This paper deals with a problem of decreasing the airspeed and the altitude of a transport aircraft using thrust only. Such a situation can occur, if the aircraft loses all hydraulic power that drives the control surfaces. A controller for flight path angle control is designed using the model following servo control method, which is a PI-type optimal regulator. For computer simulation, a simulation model that covers a range of flight envelope is made using given linear models and trim points at some flight conditions. Nondimensional aerodynamic coefficients, derivatives and trim points that are not at the given trim points are computed by linear interpolation. The model is effective in simulation where the trim point varies. Simulation using ...

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Development of Flight Control System and Troubleshooting on Flight Test of a Tilt-Rotor Unmanned Aerial Vehicle

  • Kang, Youngshin;Park, Bum-Jin;Cho, Am;Yoo, Chang-Sun;Koo, Sam-Ok;Tahk, Min-Jea
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제17권1호
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    • pp.120-131
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    • 2016
  • The full results of troubleshooting process related to the flight control system of a tilt-rotor type UAV in the flight tests are described. Flight tests were conducted in helicopter, conversion, and airplane modes. The vehicle was flown using automatic functions, which include speed-hold, altitude-hold, heading-hold, guidance modes, as well as automatic take-off and landing. Many unexpected problems occurred during the envelope expansion tests which were mostly under those automatic functions. The anomalies in helicopter mode include vortex ring state (VRS), long delay in the automatic take-off, and the initial overshoot in the automatic landing. In contrast, the anomalies in conversion mode are untrimmed AOS oscillation and the calibration errors of the air data sensors. The problems of low damping in rotor speed and roll rate responses are found in airplane mode. Once all of the known problems had been solved, the vehicle in airplane mode gradually reached the maximum design speed of 440km/h at the operation altitude of 3km. This paper also presents a comprehensive detailing of the control systems of the tilt-rotor unmanned air vehicle (UAV).

안정특성치 민감도 분석 (Sensitivity analysis of the stability characteristics)

  • 고준수
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.256-261
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    • 1986
  • The sensitiveness of the stability characteristics of the aircraft with respect to changes in the stability parameters as predicted by the linear analysis is applied for the two aerodynamic models proposed. The results give the detailed information for an aircraft dynamic behavior especially at complicated flight envelope.

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LQ비행제어를 위한 무충돌 전환 구현 알고리즘 (Bumpless Transfer Implementation Algorithm for LQ Flight Control)

  • 김태신;박종후;권오규;박춘배
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권11호
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    • pp.35-41
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    • 2006
  • 이 논문에서는 항공기의 비행제어에 적용하기 위해 각각의 비행영역에서 설계된 LQ(Linear Quadratic)제어기를 비행영역이 바뀜에도 충돌 없이 교체할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 기존의 구현 알고리즘에 비해 LQ제어기에 적용하기 편리하게 유도되었고, 비선형 모델에도 적용할 수 있도록 트림점을 포함한 식으로 제시된다. 제안된 알고리즘의 성능을 확인하기 위해 시험표준 문제로 초음속 시험 항공기의 LQ제어문제에 적용하는 모의실험을 수행하고 제어성능이 우수함을 예시한다.

신경회로망을 이용한 틸트로터 항공기의 적응 비행제어기 설계 및 비행성 평가 (Neural Networks Based Adaptive Flight Controller Design and Handling Quality Evaluation for Tiltrotor Aircraft)

  • 이기영;김병수
    • 한국항공운항학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.1-8
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    • 2013
  • An application of adaptive flight controller is required for the non-linear and high uncertain system that configuration of tiltrotor aircraft is dramatically changed from rotary wing mode to fixed wing mode. In this paper, the applicable adaptive controller for the tiltrotor aircraft was designed using Neural Networks and DMI (Dynamic Model Inversion). The performance of the SCAS (Stability and Control Augmentation System) was simulated against manned military specification, using the fullscale model of 'Smart UAV(Unmanned Aerial Vehicle)' developed by Korea Aerospace Research Institute. And Neural Networks based adaptive controller was verified through its whole operating envelope using the established HQ (Handling Quality) criteria.

과학기구 기낭의 해상 회수를 위한 분리장치 개발 및 비행시험 (Separation Device Development and Flight Test for Marine Recovery of Scientific Balloon)

  • 심규진;강정표;김휘호;이관중
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.49-58
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    • 2019
  • 과학기구는 임무 종료시 전체 플랫폼의 안정적인 회수가 가능한 비행 시스템이다. 과학기구의 회수는 인명 및 재산피해를 고려하여 인구밀집도가 낮은 평야지대에서 주로 진행된다. 하지만 대한민국의 경우 밀집한 산악지형과 반도의 제한으로 인해 해상회수가 고려되어야 한다. 이러한 운용환경에서 기낭은 해상 착수 후 발생할 수 있는 심각한 해양오염 때문에 반드시 회수되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 기낭의 위치추적기 및 방수체계가 결합된 분리장치를 개발하였다. 장치는 데이터 송수신, 분리, 방수 체계로 구성되었고 대한민국의 환경을 고려하여 제작하였다. 장치의 성능과 기낭의 낙하 궤적은 목표고도 20km 플랫폼의 분리 실험과 영압력 기구의 해상회수를 진행하여 검증하였다.

초음속 고등훈련기 가로-방향축 모델역변환 비행제어법칙 설계 (Lateral-Directional Dynamic Inversion Control Applied to Supersonic Trainer)

  • 김종섭;지창호;조인제
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.24-31
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    • 2014
  • The modern version of aircrafts is allowed to guarantee the superior handing qualities within the entire flight envelope by imposing the adequate stability and flying qualities on a target aircraft through the various techniques of flight control law design. Generally, the flight control law of the aircraft in service applies the various techniques of the verified control algorithm, such as dynamic inversion and eigenstructure assignment. The supersonic trainer employs the RSS(Relaxed Static Stability) concept in order to improve the aerodynamic performance in longitudinal axis and the longitudinal control laws employ the dynamic inversion with proportional-plus-integral control method. And, lateral-directional control laws employ the blended roll system of both beta-betadot feedback and simple roll rate feedback with proportional control method in order to guarantee aircraft stability. In this paper, the lateral-directional flight control law is designed by applying dynamic inversion control technique as a different method from the current supersonic trainer control technique, where the roll rate command system is designed at the lateral axis for the rapid response characteristics, and the sideslip command system is adopted at the directional axis for stability augmentation. The dynamic inversion of a simple 1st order model is applied. And this designed flight control law is confirmed to satisfy the requirement presented from the military specification. This study is expected to contribute to design the flight control law of KF-X(Korean Fighter eXperimental) which will proceed into the full-scale development in the near future.