• 한국항공우주학회지
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• 제36권2호
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• pp.156-162
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• 2008

본 연구에서는 자유후류기법을 이용하여 복합재 무힌지 로터 블레이드에 대한 정적 공탄성 해석을 수행하였다. 1차원 보의 거동을 해석하기 위하여 대변형 보 이론이 적용되었다. 또한, 복합재 블레이드의 단면 해석을 위하여 이방성 보 이론이 적용되었다. 공탄성 해석에 필요한 공력 하중들은 와류격자법(VLM)에 기초한 3차원 공기력 모델을 통하여 계산되었다. 이때, 정지비행시의 후류는 순차적 시간 적분 자유후류법을 통하여 묘사되었다. 복합재 무힌지 로터 블레이드의 정적 변형에 대한 해석 결과를 2차원 준정상 공기력과 경험후류기법을 통한 해석 결과들과 비교하여 살펴보았다. 결과적으로, 정지비행시 후류 효과에 의해 정적 변형의 결과가 달라짐을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권4호
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• pp.26-34
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• 2018

이륙 중량 25 kg급 멀티콥터용으로 개발된 프로펠러에 대해 정적 구조 시험 및 성능 시험을 통해 설계 요구도 충족 여부를 판별하기 위한 시험 평가를 수행하였다. 정적 구조 시험에서는 극한 하중 및 요구도 하중 부가 후 시편 파손이 발생하지 않음으로써 프로펠러 구조 강도에 대한 안전 여유 3 이상을 갖는 것으로 나타났다. 성능 시험에서는 설계 요구도의 제자리 비행 추력 및 최대 추력을 발생시키고, 운용 추력 영역에서 제자리 비행 성능 효율은 0.73 이상을 나타내었다. 기준 프로펠러와 비교할 때, 성능 효율 최대값은 3% 이상 증가되고, 소비 전력은 운용 영역에서 4% 이상 저감되는 것으로 나타났다. 구조 강도 요구도 및 성능 요구도를 충족시킴으로써 프로펠러는 성공적으로 개발된 것으로 평가되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-10
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• 2005

비정렬 격자계에서 continuous adjoint 방정식을 사용하여 제자리 비행을 하는 헬리콥터 로터 블레이드에 대한 공력 형상 최적설계 기법을 개발하였다. 효율적인 민감도 계산을 위해 회전좌표계에서 continuous adjoint 민감도 해석 기법을 유도하였다. 설계과정의 반복적인 수치계산의 효율을 높이기 위해서 영역 분할 기법에 기반을 둔 병렬처리 기법을 도입하였다. 끝단 와류의 정확한 포착을 위해서 끝단와류를 따른 격자적응을 수행하였다. 이러한 방법은 Caradonna와 Tung의 실험형상 및 UH60 헬리콥터 로터 블레이드의 공력 최적설계에 적용되었으며, 본 연구에서 사용된 최적설계 기법을 이용하면 일정한 추력을 유지하면서 요구동력을 현저하게 줄일 수 있음을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.560-562
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• 2017

본 논문에서는 최근 택배 유인드론의 개발 등 높은 유상하중을 요구하는 임무를 수행하기 위해 드론에 적용되고 있는 동축반전 프로펠러의 제자리 비행성능을 확인하기 위한 시험 장치 개발과 시험 결과를 제시하였다. 프로펠러 직경 대비 상/하 프로펠러 간격에 따른 각 추력과 토크의 변화를 측정하여 성능을 비교하였다. 프로펠러가 회전할 때 발생하는 추력, 토크를 측정하기 위해 로드셀과 토크셀을 이용하였고 회전수를 측정하기 위해서 광센서를 이용하였다. 각 센서의 신호획득을 위해 자료획득시스템(Data Acquisition System)을 이용하고 신호 저장, 모니터링과 BLDC 모터를 제어할 수 있도록 LabVIEW소프트웨어를 활용하였다. 시험은 각 프로펠러가 동일 회전수에서 간격 변화에 따른 성능지수(Figure of Merit)를 측정하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권12호
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• pp.1011-1018
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• 2021

본 연구에서는 회전익기 통합해석 코드인 CAMRAD II를 이용하여 동축 동회전 로터(적층 로터)의 모델링과 제자리 비행 성능해석을 수행하였다. 본 연구는 주요 설계 변수인 방위각 위상차와 상/하단 로터 사이의 간격을 적절히 고려하여 동축 동회전 로터를 모델링하였으며, 기존 동축 반전 로터의 상단 로터의 토크 값을 동축 동회전 로터의 트림 목표 값으로 이용한 트림 기법 및 동축 반전 로터의 전체 추력 값을 트림 목표 값으로 이용한 트림 기법에서 제자리 비행 성능해석을 각각 수행하였다. 토크 트림 기법을 이용하였을 시 전체 로터의 추력은 -10°의 방위각 위상차에서 1.84% 최대화되었고, 추력 트림 기법을 적용하였을 때에는 전체 로터의 동력은 20°의 방위각 위상차에서 4.53%만큼 최소화되었다. 본 연구를 통하여 전기동력 수직 이착륙기에서 활용될 수 있는 동축 동회전 로터의 제자리 비행 성능이 방위각 위상차의 값에 따라 변화될 수 있음을 확인하였다.

• 한국항공운항학회:학술대회논문집
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• 한국항공운항학회 2007년 춘계학술대회 논문집
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• pp.85-88
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• 2007

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제16권2호
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• pp.295-310
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• 2015

In the present study, an unstructured mixed mesh flow solver was used to conduct a numerical prediction of the aerodynamic performance of the S-76 rotor in hover. For the present mixed mesh methodology, the near-body flow domain was modeled by using body-fitted prismatic/tetrahedral cells while Cartesian mesh cells were filled in the off-body region. A high-order accurate weighted essentially non-oscillatory (WENO) scheme was employed to better resolve the flow characteristics in the off-body flow region. An overset mesh technique was adopted to transfer the flow variables between the two different mesh regions, and computations were carried out for three different blade configurations including swept-taper, rectangular, and swept-taper-anhedral tip shapes. The results of the simulation were compared against experimental data, and the computations were also made to investigate the effect of the blade tip Mach number. The detailed flow characteristics were also examined, including the tip-vortex trajectory, vortex core size, and first-passing tip vortex position that depended on the tip shape.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.826-831
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• 2004

Recently, studies have been carried out to develop unmanned Micro Air Vehicles(MAVs) that can search and monitor inside buildings during urban warfare or rescue operations in hazardous environments. However, existing fixed-wing and rotary-wing MAVs cannot travel at extremely low or high speeds, hover in place, or change directions instantly. This has lead researches to search for other flight methods that could overcome those drawbacks. Insect flight principles and its applications to MAVs are being studied as an alternative flight method. To take flight, insects flap and rotate their wings. These wing motions allow for high maneuverability flight such as hovering, vertical take off and landing, and quick acceleration and deceleration. This paper proposes a method for designing a mechanism that reproduces hovering insect flight, the basis for all other forms of insect flight. The design of a mechanism that can reproduce the motion that causes maximum lift is proposed, the required specifications are calculated, and a method for reproducing hovering insect flight with a single motor is presented. Also, feasibility of the design was confirmed by simulation.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제1권1호
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• pp.1-12
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• 2000

The wake geometries of a two-bladed rotor in axial flights using a time-marching free-wake method without a non-physical model of the far wake are calculated. The computed free-wake geometries of AH-1G model rotor in climb flight are compared with the experimental visualization results. The time-marching free-wake method can predict the behavior of the tip vortex and the wake roil-up phenomena with remarkable agreements. Tip vortices shed from the two-bladed rotor can interact with each other significantly. The interaction consists of a turn of the tip vortex from one blade rolling around the tip vortex from the other. Wake expansion of wake geometries in radial direction after the contraction is a result of adjacent tip vortices begging to pair together and spiral about each other. Detailed numerical results show regular pairing phenomenon in the climb flights, the hover at high angle of attack and slow descent flight too. On the contrary, unstable motions of wake are observed numerically in the hover at low angle of attack and fast descent flight. It is because of the inherent wake instability and blade-vortex-interaction rather then the effect of recirculation due to the experimental equipment.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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• pp.24-25
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• 2006

An unstructured mesh method has been developed for the simulation of steady and time-accurate flows around helicopter rotors. A dynamic and quasi-unsteady solution-adaptive mesh refinement technique was adopted for the enhancement of the solution accuracy in the local region of interest involving highly vortical flows. Applications were made to the 2-D blade-vortex interaction aerodynamics and the 3-D rotor blades in hover. The interaction between the rotor and the airframe in forward flight was investigated by introducing an overset mesh technique.