• 제목/요약/키워드: Flight envelope

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Polynomial 다항식을 이용한 가스터빈 구성품 선도의 새로운 Scaling 방법 (A New Scaling Method for Characteristics of Gas Turbine Components using Polynomial Equation)

  • 공창덕;기자영;강명철
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.36-43
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    • 2002
  • 가스터빈 엔진의 실험 데이터나 엔진 제작자로부터 얻어진 일부 성능 데이터를 이용하여 구성품 성능도(component characteristic)를 축척(scaling)하는 새로운 방법을 제안하였다. 성능해석의 오차를 최소화하기 위하여 엔진 제작사에서 제공한 몇개의 작동점들에 일치하는 일련의 구성품 선도들을 구하고 polynomial 다항식을 이용하여 새롭게 성능선도를 구성하는 축척방법을 제안하였으며, 이때 얻어진 성능선도를 이용하여 탈설계점 성능해석을 수행하였다. 해석 결과 기존의 축척 방법으로 얻어진 성능선도를 이용한 경우 설계점에서는 실제 엔진 성능과 잘 맞았으나 탈설계점에서는 최대 12%까지 오차율을 보였다. 그러나 새로운 축척방법에 의해 얻어진 성능선도를 이용한 경우에는 모든 운용 영역에서 6% 이내의 오차율을 보였다.

가변 초음속 흡입구 기본설계 (Preliminary Design of Movable Ramjet Intake)

  • 이경재;강상훈;이양지;양수석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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    • pp.207-210
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    • 2008
  • 본 논문에서는 램제트 기관의 성능을 결정짓는 공기흡입구를 램제트 엔진의 비행 목적에 맞게 비행 마하속도 4에서 기본설계를 수행하였다. 순항고도 12km, Mach $2{\sim}6$의 넓은 영역에서의 운용을 가능하게 하기 위하여 가변형 공기흡입구의 개념을 도입하였다.

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EAV2 전기추진비행기용 동력시스템에 관한 연구 (A Study on Power System for the EAV2 Electric Propulsion Vehicle)

  • 이보화;박부민;양수석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.816-819
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    • 2010
  • 태양전지, 연료전지, 이차전지와 같은 동력시스템을 사용하는 EAV2 전기비행기의 특정 비행 전 구간에서 걸쳐 필요한 추진요구전력에 대한 분석을 수행하고, 이를 통해 비행영역에서 최적의 추진시스템 무게로 공급가능전력에 대한 동력 시나리오를 논의하였다. 그 결과 길이 6m, 폭 0.35m의 글라이더형 전기추진비행의 위해서는 최적의 추진시스템 무게는 7.06kg이며, 연료전지 500W와 이차전지 100W의 전력으로 비행가능함을 알 수 있었다.

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HyShot 스크램제트 엔진의 흡입구 유동특성 연구 (Intake Flow Characteristics of HyShot Scramjet Engine)

  • 원수희;최정열;정인석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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    • pp.47-52
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    • 2004
  • 극초음속 스크램제트 흡입구의 설계는 다양한 공기열역학적인 현상을 수반한다. 이러한 현상은 무딘 앞전효과, 경계층 발달 문제, 천이, 점성/비점성 결합, 충격파 상호작용, 충격파 경계층 상호작용 및 유동 형상 등을 포함한다. 한정된 마하수와 고도 영역 내에서 운용되기 위해 설계되는 흡입구에서는 이러한 현상들 중 몇 가지 현상에 대한 이해가 요구된다. 본 연구에서는 HyShot 비행시험에서 발생할 수 있는 고도와 받음각 극단에서의 흡입구 성능을 연구하기 위해 몇 가지 중요한 유동 현상(점성 현상, 경계층 박리, 연소기 입구 유동 형상)들이 논의 될 것이다.

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고정익 무인 항공기 피치 자세의 모델-참조 적응 제어 (Model-Reference Adaptive Pitch Attitude Control of Fixed-Wing UAV)

  • 김병욱;박상혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권7호
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    • pp.499-507
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    • 2019
  • 고정익 항공기의 수학적 모델이 잘 알려져 있음에도 불구하고, 넓은 비행 영역에서 모델링 오차를 고려하여 설계 제어 성능을 달성하기 위한 다양한 연구가 있다. 본 논문은 레벤버그-마쿼트 알고리듬을 적용한 모델-참조 적응 제어 법칙과, 이를 이용한 고정익 무인항공기의 피치 자세 제어에 대한 연구를 소개한다. 또한 모델-참조 적응 제어의 기준 모델을 모델의 동특성에 기인하여 결정함으로써 성능지표를 제시한다. 설계한 적응 법칙의 성능은 시뮬레이션과 비행실험을 통해 검증했다.

헬리콥터 유입류 모델에 따른 발사된 로켓의 비행궤적 영향성 및 안전발사 기동영역 해석 연구 (A Study on the Influence of Helicopter Main Rotor Inflow Model upon Launched Rocket Trajectory and Safe Launch Envelope)

  • 양창덕;정동우
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.70-77
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    • 2019
  • 본 논문에서는 헬리콥터의 유입류 모델에 따라 헬리콥터에서 발사되는 로켓의 궤적에 대한 영향성을 비행역학 해석을 통해 검토하였다. 무장형상의 비선형 비행역학 해석모델은 UH-60 헬리콥터 형상으로 구성하고 헬리콥터에서 발사되는 발사체의 궤적예측에는 HYDRA 70 로켓을 이용하였다. 다양한 로터 유입류 모델을 사용하여 각각의 모델에 따라 로켓 발사궤적에 미치는 영향을 검토하였다. 또한 헬리콥터의 다양한 비행조건에 대해 로켓 발사 시뮬레이션 해석을 수행하고 로켓이 로터 디스크 면과 근접하는 위험한 로켓발사 비행영역을 검토하였다.

비행제어시스템 안정성 여유 감항인증 기준 재정립 방안 (Re-establishing Method of Stability Margin Airworthiness Certification Criteriafor Flight Control System)

  • 김동환;김종섭;임상수;고기옥;김병수
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.17-27
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    • 2022
  • 실제와 모델간의 다양한 불확실성(uncertainties)에 대한 항공기의 강건성 확보를 위해 비행제어시스템은 일정 수준 이상의 안정성 여유(stability margin) 감항기준을 만족할 수 있도록 설계되어야 한다. 미 국방 규격인 MIL-F-9490D와 감항인증 규격인 MIL-HDBK-516B에는 비행제어시스템이 만족해야 하는 이득여유(gain margin)와 위상여유(phase margin) 기준을 제시하고 있다. 그러나 항공기의 개발 단계별 설계 성숙도를 고려하지 않고 전 개발단계에서 동일한 안정성 여유 기준이 적용되면서, 궁극적으로는 항공기 운용영역이 과도하게 제한되는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 조종성과 안정성 여유의 관계를 제시하고 개발 단계와 입증 방법에 따라 안정성 여유 기준을 재정립하는 방안을 제시한다. 연구의 결과는 현재 개발되고 있는 항공기뿐만 아니라 향후에 전개될 무인 비행체 개발 시에 적용하여 보다 유연하고 효과적인 방법으로 안정성 여유 기준을 입증하는데 기여하리라 판단한다.

수신 신호 모델을 이용한 초음파 거리 측정 방법 (Ultrasonic Distance Measurement Method Based on Received Signal Model)

  • 최진희;조황;최익
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.53-60
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    • 2017
  • 현재 대부분의 초음파를 이용한 거리 측정 기술은 송신부로부터 수신기까지 초음파가 진행하는 시간 즉, TOF(: Time of Flight)를 측정하여 그 동안 음파가 진행한 거리를 산출하는 방법을 활용한다. 이 경우 거리 측정 정확도를 높이기 위해서는 정확한 TOF의 측정이 필요하다. 본 논문은 정확한 TOF를 산출하기 위해 초음파 송수신기의 수학적 모델을 이용하여 수신된 파형의 수학적 모델을 얻어내고 이를 바탕으로 TOF를 산출하는 방식을 제안한다. 이 방식은 트리거링 후부터 수신된 파형를 이미 얻어진 수학적 모델과 최소자승법을 이용하여 비교하여 초음파 신호가 수신기에 도달한 시점을 역으로 추정하는 방식이다. 제안된 방법을 사용할 경우 트리거링 시점의 변동에 의한 영향을 줄일 수 있음을 실험을 통하여 확인하였다.

후기연소기 장착 터보팬엔진의 배기노즐 개념연구 (Conceptual Study of an Exhaust Nozzle of an Afterburning Turbofan Engine)

  • 최성만;명노신;김원철
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.62-69
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    • 2014
  • 초음속 항공기의 추진기관으로 이용되는 후기연소기 장착 터보팬 엔진의 축소-확대 노즐에 대한 예비 연구를 수행하였다. 이를 위하여 지상정지 표준 대기에서 29,000 lbf 급의 추력을 발생시키는 저 바이패스비를 가진 후기 연소기 장착 터보팬 엔진에 대한 사이클 모델을 설정하였다. 설정된 모델 엔진을 이용하여 Gasturb 12 소프트웨어로 설계점에 대한 성능해석을 수행하여 터빈 후방에서의 일차원 유동특성을 얻을 수 있었다. 항공기 이륙시의 최대추력 조건으로부터 바이패스 덕트와 코어엔진에서 흐르는 가스유동으로부터 엔진의 크기 및 형상에 대한 기본제원을 도출하였다. 탈 설계점 성능해석은 최대 비행 마하수 2.0, 최고 비행고도 15,000 m로 운용되는 항공기의 다양한 운용조건에 대하여 수행하였다.

Trajectory Optimization for a Supersonic Air-Breathing Missile System Using Pseudo-Spectral Method

  • Park, Jung-Woo;Tahk, Min-Jea;Sung, Hong-Gye
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제10권1호
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    • pp.112-121
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    • 2009
  • This paper deals with supersonic air-breathing missile system. A supersonic air-breathing missile system has very complicated and incoherent thrust characteristics with respect to outer and inner environment during operation. For this reason, the missile system has many maneuver constraints and is allowed to operate within narrow flight envelope. In this paper, trajectory optimization of the missile is accomplished. The trajectory optimization problem is formulated as a discrete parameter optimization problem. For this formulation, Legendre Pseudo-Spectral method is introduced. This method is based on calculating the state and control variables on Legendre-Gauss-Lobatto (LGL) points. This approach helps to find approximated derivative and integration quantities simply. It is shown that, for this trajectory optimization, trend analysis is performed from thrust characteristics on various conditions so that the trajectory optimization is accomplished with fine initial guess with these results.