• Structural Engineering and Mechanics
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• 제31권1호
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• pp.39-56
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• 2009

Vibration is an undesirable phenomenon in a dynamic system like lightly damped aerospace structures and active vibration control has gradually been employed to suppress vibration. The objective of the current investigation is to introduce an active torsional magneto-rheological (MR) fluid based damper for vibration control of a typical nose landing gear. They offer the adaptability of active control devices without requiring the associated large power sources. A torsional damper is designed and developed based on Bingham plastic shear flow model. The numerical analysis is carried out to estimate the damping coefficient and damping force. The designed damper is fabricated and an experimental setup is also established to characterize the damper and these results are compared with the analytical results. A typical FE model of Nose landing gear is developed to study the effectiveness of the damper. Open loop response analysis has been carried out and response levels are monitored at the piston tip of a nose landing gear for various loading conditions without damper and with MR-damper as semi-active device. The closed-loop full state feedback control scheme by the pole-placement technique is also applied to control the landing gear instability of an aircraft.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권8호
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• pp.87-94
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• 2006

본 연구에서는 헬리콥터 스키드형 강착장치에 대한 비선형 충돌해석을 수행하였으며, 실제 운용중인 헬리콥터(SB427)의 강착장치 시스템이 해석에 고려되었다. 재료의 소성 거동특성과 두께변화를 고려한 3차원 유한요소 모델을 구축하였으며, LS-DYNA(Ver.970)를 활용하여 다양한 충돌 조건에 대한 전산충돌해석을 수행하여 특성을 검토하였다. 지면충돌에 기인한 강착장치의 비선형 천이응답이 설계요구조건에 대해 검토되었다. 다양한 충돌조건에 대해 비선형 충돌해석으로 예측한 최대 구조 변형량을 실험결과와 정량적으로 비교하였으며, 마찰의 영향을 고려하는 것이 해석결과의 정확성에 매우 중요함을 보였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제9권4호
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• pp.55-61
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• 2015

In this study, we peformed optimal design of a composite skid landing gear, one of the solid spring shock absorbers, for light vertical takeoff and landing aircraft. Although a solid spring type has poor energy dissipation capability, it is commonly used for light aircraft where sink speeds are low and shock absorption is non-critical in terms of simplicity, low cost and weight reduction. In this paper, design parameters of solid spring such as sink speed, gear leg length, deflection and landing load factor were reviewed. In order to meet structural requirements such as deflection and strength, finally, we conducted optimal design of the composite skid landing gear for VTOL UAV using genetic algorithm and pattern search algorithm.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권7호
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• pp.601-607
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• 2012

착륙장치는 완충장치를 이용하여 항공기 착륙 시의 충격을 흡수하는 역할을 한다. 군용 헬기를 비롯한 일부 항공기에서는 비상 착륙시 탑승원의 생존성과 안전성을 향상시키기 위해, 착륙장치에 내추락 요구조건을 부여하기도 한다. 이 논문에서는 관련 규정에서 요구하고 있는 내추락 요구조건을 충족하는 착륙장치 설계 개념을 제시하고, 성능해석 및 낙하시험을 통한 입증 과정을 소개한다. 추락 시 착륙장치 충격흡수 능력과 거동은 낙하시험 시 측정한 다양한 센서 데이터 및 고속 카메라로 촬영한 동영상 분석을 통해 확인할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권10호
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• pp.1181-1187
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• 2012

항공기 착륙장치의 피로설계에는 안전수명 방법이 적용된다. 즉, 균열이나 유해한 변형과 같은 구조적 결함이 항공기 운용수명 기간을 모사하는 피로 하중 스펙트럼 조건에서 발생하지 않아야 한다. 일반적으로 항공기 착륙장치는 고주기 피로 환경에 노출되므로, 설계 단계에서 착륙장치의 피로 수명은 응력 기반의 해석을 통해 예측한다. 이를 위해 재료의 분산(Scatter) 및 표면처리 특성 등을 고려한 설계 S-N 선도를 구성하여 해석에 사용한다. 시험평가 단계에서는 실물 착륙장치에 대한 피로시험을 통해 피로설계 요구조건 충족 여부를 최종 검증한다. 본 논문에서는 항공기 착륙장치의 피로수명 해석 및 시험절차를 실제 적용 사례를 통해 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권4호
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• pp.114-122
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• 2002

착륙장치 시스템의 개발은 설계특성상 충격흡수 성능에 대한 설계 파라메터, 최소한의 작동공간, 복잡성 및 중량과 비용 등의 복합적인 관계를 가지고 있다. 특히 항공기 착륙에 따른 지상충격하중 및 동적거동은 착륙장치 자체 구성품 뿐만 아니라 장착구조물의 설계 하중으로 적용되는 중요한 설계분야이다. 본 연구에서는 T-50 착륙장치를 모델로 ADAMS를 이용하여 지상 충격하중 및 동적거동을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 항공기 운용/환경조건을 고려한 충격흡수특성 해석은 다양한 설계경험을 토대로 수행하였다. 설계변수 설정, 완충기에 작용하는 내력정의, 운동방정식을 유도하여 착륙 수직속도, 착륙 자세, 착륙 수평속도, 완충효율, 장착위치 작용하중 등을 고려한 해석결과와 동적거동 특성을 분석하고 제시하였다. 이러한 해석 결과를 바탕으로 향후 새로운 착륙장치 개발시 범용적인 해석이 용이할 뿐만 아니라 지상/비행시험의 문제점 발생시 고장탐구 해결에 활용할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권6호
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• pp.110-117
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• 2003

착륙장치 시스템의 올림/내림 작동특성은 다양한 설계변수, 운용조건 및 환경조건에 따라 변화한다. 최소한의 작동공간 및 성능 요구조건을 만족하기 위하여, 착륙장치 시스템은 관련계통의 영향성을 고려하여 기구학적/동역학적 작동해석이 요구된다. 본 연구에서는 T-50 착륙장치를 모델로 ADAMS를 이용하여 착륙장치 작동에 따른 동적거동을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 설계변수 설정, 유압 압력/유량의 관계 정의, 운동방정식을 유도하여 공력하중, 기동하중, 온도의 영향에 대한 착륙장치 및 덮개문의 정상/비상 작동 동적거동 해석결과를 제시하고 분석하였다. 이러한 해석결과를 바탕으로 향후 새로운 착륙장치 개발시 범용적인 해석이 용이할 뿐만 아니라 지상/비행시험의 문제점 발생시 고장탐구 해결에 활용할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권7호
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• pp.612-618
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• 2007

본 연구에서는 KT-1 계열 항공기 전륜착륙장치의 동적거동을 분석하고 충격흡수효율을 향상시키기 위한 완충기의 최적설계가 수행되었다. 전륜착륙장치는 ADAMS를 이용하여 2자유도계로 모델링하였으며 운영/환경 조건을 고려한 해석결과는 낙하실험결과와 잘 일치하였다. 또한 최적설계변수를 선정하기 위해 오일밀도, 오리피스 단면적과 같은 완충기 파라미터를 변화시켜 동적거동 및 충격흡수효율에 미치는 영향을 분석하였으며, 해석 결과 완충기 파라미터가 다른 파라미터들보다 큰 영향을 미쳤다. 유용방향탐색법을 사용하여 최적설계를 진행하였고, 최대효율을 나타낼 때 설계변수의 값을 산출하였다. 이러한 방법으로 전륜착륙장치의 최적설계를 통해 충격흡수효율과 동적거동능력을 향상시킬 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권12호
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• pp.997-1003
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• 2014

무인항공기의 자동이착륙을 성공적으로 수행하기 위해서는 자동 지상활주 제어는 반드시 설계되어야 하는 중요한 부분이다. 이러한 지상활주 제어기를 설계하기 위해서는 정확하고 신뢰도 높은 착륙장치 모델은 반드시 필요하다. 본 연구에서는 착륙장치 모델링을 완성하기 위해서 특별히 착륙장치 측력 모델링을 수행하였다. 조향각 명령을 포함한 Cornering Angle을 계산하여 측력을 모델링하였다. 그리고 모델링된 착륙장치 모델을 포함한 비선형 6자유도 시뮬레이션 환경을 이용하여, 항공기의 바람벡터 방향인 Course Angle 오차를 해소하기 위한 전륜 조향(Nose Wheel Steering)과 러더 조향(Rudder Steering)을 동시에 이용하는 자동 지상활주 제어기를 설계하였다. 설계된 지상활주 제어기를 동일하게 적용하여, 착륙장치 모델을 포함한 시뮬레이션 결과와 실제 무인기를 이용한 자동 지상활주 시험 결과를 비교하였고, 이로써 착륙장치 측력 모델링과 지상활주 제어기의 정확성을 입증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권1호
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• pp.99-104
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• 2009

본 연구에서는 스마트 무인기와 같은 소형 항공기 착륙 장치 낙하특성을 해석하고, 충격흡수효율 최적화를 위한 오리피스의 최적설계를 수행하였다. 스마트 무인기의 착륙장치의 방식은 미터링 핀이 없는 단순 유공압(oleo-pneumatic) 방식을 사용한다. 이 착륙장치를 상용 프로그램인 MSC ADAMS를 이용하여 모델링하였다. 해석 모델의 적합성을 확인하기 위해 해석된 결과와 시험 결과와 비교 검증 하였다. 해석 결과와 시험 결과는 잘 일치하였으며, 이를 통해 해석 모델이 본 낙하해석에 적합하게 모델링 되었음을 확인하였다. 검증된 해석 모델을 적용한 후, 오리피스의 크기를 변경하여 해석함으로써 가장 높은 효율을 가지는 최적의 오리피스 크기를 결정하였다.