• Title/Summary/Keyword: Rotorcraft operation

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Examining Importance of Urban Rotorcraft Operations Using Analytic Hierarchy Process

  • Hye-Jin, Hong;Yong-og, Kim;Sungkwan, Ku
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제10권4호
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    • pp.487-498
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    • 2022
  • This study aims to determine the importance of each factor considered when operating a rotorcraft in a city. After identifying factors that could affect urban air mobility, we reviewed the influencing factors by applying an analytic hierarchy process (AHP). Level 1 classifies the essential factors of the urban operation of rotorcraft in nominal and off-nominal situations. The factors corresponding to the characteristics of each were composed of lower levels, such as Levels 2 and 3. Using this, the importance of influencing factors was analyzed and the most important factors were determined. The most influential factors of the urban operation of rotorcraft included engine failure, fire situations, and vehicle safety. Accordingly, an environment that can guarantee safe operation by considering the most influential factors in advance in an actual operation stage must be constructed.

유인회전익기에 의한 다수 무인기 운용통제기술의 통합검증환경 구현 및 검증 (Implementation and Verification of System Integration Laboratory for Multiple Unmanned Aerial Vehicle Operation and Control Technology using Manned Rotorcraft )

  • 김형진;권상은;조영우;김봉규;고은경
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.133-143
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    • 2023
  • 본 논문에서는 유무인 협업을 위한 유인회전익기에 의한 다수 무인기 운용통제기술의 요구도 검증을 위한 통합검증환경의 요구도 분석, 구현 및 검증에 대해 기술하였다. 통합검증환경은 유인회전익기 비행 모의, 무인항공기 비행 및 임무장비 모의, 무인항공기 제어 및 유인회전익기와의 통제권 변경을 위한 지상통제장비 모의, 유인회전익기 및 무인항공기 임무계획 작성 및 전송을 위한 운용통제장비 모의로 구성된다. 각각 구현된 구성품들은 소프트웨어/하드웨어 통합시험을 통해 요구도를 검증하였다.

미국과 유럽의 차세대 회전익 기술 개발 현황 (Next Generation Rotorcraft Technologies in USA and Europe)

  • 오세종;김성환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권8호
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    • pp.713-721
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    • 2014
  • 현재 유럽과 미국에서는 각각 GRC(Green Rotorcraft) 와 SRW (Subsonic Rotary Wing program) 프로그램을 통하여 차세대 회전익기 개발이 진행 중에 있다. 이들 프로그램의 최종 목적은 현재 사용 중에 있는 단거리 여객기를 일부 대체 할 수 있는 틸트로터 타입의 중/소형 민간 회전익기 개발에 목적을 두고 있다. 또한 이들 틸트 로터의 민간 운영에 운영할 수 있는 안전한 운행을 위하여, 각각 개발 중인 air transport management(ATM) 시스템인 SESAR(Single European Sky ATM Research) 와 NextGen(Next Generation Air Transport System)과 융합하는 기술도 병행되고 있다. 이들 프로그램들은, 최종 목표인 틸트 로터기의 개발이 진행되는 중간 과정으로, 현재 사용되고 있는 헬리콥터의 성능의 향상도 병행하고 있다. 이러한 성능 개발은 좀 더 효율적인 추진기관, 능동 로터 시스템, 내/외부의 소음 감소 등에 중점을 두고 있다. 특히 유럽의 GRC 프로그램에서는 소음, 연료소비율, 배기가스 (CO2, NOx)의 절감 등에 매우 구체적인 목표를 설정하여 기술 개발을 진행 중에 있다.

회전익 항공기의 와이퍼 암 형상변경을 통한 비행 안전성 향상 (Improvement of Flight Safety on Configuration Change of Rotorcraft Wiper Arm)

  • 김대한;이윤우;안정민;박재호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.736-741
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    • 2017
  • 본 논문은 회전익 항공기의 와이퍼 시스템의 설계 개선에 관한 연구이다. 국내 회전익 항공기의 우천환경 운용 시, 와이퍼 닦임 성능 저하 및 떨림 현상이 발생하였다. 와이퍼 시스템은 크게 와이퍼 암 조립체, 전동기, 와이퍼 변환기 조립체, 플랙스 드라이브로 구성되며, 와이퍼 시스템에 문제가 발생하면 우천환경의 작전에 제한사항이 발생하여 작전능력이 감소한다. 이러한 와이퍼 시스템의 문제를 야기한 원인은 크게 2가지로 검토되었으며, 첫번째 사유는 항공기 기동조건에서 와이퍼 암에 작용하는 부상력 때문이며, 두번째는 구성품들의 과다한 유격 때문이다. 이 2가지 문제를 개선하기 위해서 본 연구가 수행되었으며, 4가지의 와이퍼 구성품 중 와이퍼 암을 개선하였다. 개선 내용으로는 와이퍼 암의 누름압(스프링 장력) 증가, 기어 공차 개선, 재질 및 형상 변경이 수행되었다. 개선형상의 검증은 구성품 단위 내구성 시험, 항공기 지상 시험, 비행 시험이 수행되었으며, 설계 개선된 와이퍼 암을 장착하였을 시 닦임 성능 및 유격문제가 해소된 것을 확인 할 수 있었다. 닦임성능은 육안으로 확인하였으며, 유격문제는 와이퍼 작동거리를 측정하여 확인하였다. 현재 국내 회전익 항공기는 개선 형상을 적용하여 문제없이 운용하고 있으며, 이러한 설계 개선 과정은 향후 회전익 항공기 개발 시 유용한 참고자료가 될 것이다.

Design and Development of Multi-rotorcraft-based Unmanned Prototypes of Personal Aerial Vehicle

  • Muljowidodo, Muljowidodo;Budiyono, Agus
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제10권2호
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    • pp.140-147
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    • 2009
  • The paper presents the design, development and testing activities of the multi-rotorcraft-based unmanned aerial vehicle at the Center for Unmanned System Studies, Institut Teknologi Bandung (ITB), Indonesia. The multi-rotor system was selected as the design stepping stone for future development of personal aerial vehicle prototypes. A step-by-step design program is conducted to study the technology building blocks and critical issues associated with the design, development and operation of personal aerial vehicles. A number of multi-rotor configurations have been investigated providing basic guidelines for developing a stable unmanned aerial platform. The benefit of the presently selected configuration is highlighted and some preliminary testing results are presented.

무인지상차량과의 합동운용을 위한 동축반전 회전익형 무인항공기 개념연구 (Conceptual Study on Coaxial Rotorcraft UAV for teaming operation with UGV)

  • 변영섭;송준범;송우진;김정;강범수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.458-465
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    • 2011
  • 무인지상차량을 통해 수직이착륙 무인항공기의 운반, 발사, 귀환 및 재충전 기능을 제공함으로서 두 체계의 단점을 보완할 수 있는 무인항공기-무인지상차량 합동운용 개념이 제시되었다. 합동운용 개념은 두 체계의 물리적 결합을 통해 무인지상차량의 감시정찰 범위를 확대하고, 수직이착륙 무인항공기의 운용능력을 확장할 수 있는 개념이다. 체계간의 유연하고 정확한 인터페이스를 제공하기 위해 구형 동체를 가지는 동축반전 회전익형 무인항공기의 형상이 제안되었다. 무인항공기의 정밀착륙을 위해 영상기반 목표추적 기법이 포함된 복합항법 기술이 검토되었고, 실험적 연구가 수행되었다. 또한, 탑재된 회전익형 비행체에 콤팩트한 형상을 제공하기 위한 길이-가변 로터의 구현 가능성에 대해서도 기술하였다.

회전익 항공기 보조동력장치 시동모터 운용성 개선연구 (The Study on Operability Improvement of the start motor for Auxiliary Power Unit of Rotorcraft)

  • 이광은;강병수;나성현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.774-780
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    • 2021
  • 회전익 항공기의 보조동력장치(APU, Auxiliary Power Unit)는 지상 운용/비행 중 주 동력 기관의 시동, 환경제어시스템용 고압 공기 공급, 비상발전기 등의 역할을 수행한다. 보조동력장치(이하 'APU')는 소형 가스터빈엔진형태로 구성되어 있으며, 해당 구성품의 시동 원리는 전기 시동 모터를 사용하는 방식으로, 축을 회전시켜 시동에 필요한 동력을 발생시킨다. 본 연구에서는 회전익 항공기에 장착된 APU의 시동 모터 운용성 확보를 위해 APU와 APU 시동 모터 간 축간 분리 장치(Over-Running Clutch) 적용을 통한 품질개선을 수행하였다. APU 시동 모터는 초기 APU 시동이 주 역할이지만, 운용 시 실제 작동 시간 이후에도 APU 기어축의 회전력에 의해 무 부하 회전을 하게 되어 구성품/부품 간 과도한 마찰력이 지속적으로 발생하였다. 이러한 현상은 시동 모터 내부 브러시 마모를 유발하게 되고, 결과적으로 항공기 운용을 위한 APU 작동 시간 증가 시 브러시 운용 수명 감소와 APU의 운용성에 영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 APU 시동 모터의 운용성/내구성 향상을 위하여 시동 모터 브러시 마모와 APU 작동시간의 연동성을 분리하는 축간 분리 장치(Over-Running Clutch)적용하여 시험으로 효과를 검증하였고, 설계변경에 따른 기술적 타당성을 분석하였다.

고속 운영을 위한 능동거니플랩 설계 변경 및 고유진동수 예측 (Active Gurney Flap Design Modification for High Speed Operation and Natural Frequency Estimate)

  • 김태주;김도형;백승길
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제25권10호
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    • pp.667-676
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    • 2015
  • Working displacement variation by elastic deformation of active Gurney flap which was operated on high frequency was observed. Flap-wise natural frequency was lower than mode analysis result and hinge boundary condition was identified to be the cause through the simple modal test. Design modification for increasing natural frequency was conducted for minimizing the elastic deformation at maximum 35 Hz operating condition which was design requirement condition. Brass bushing was applied instead of rotating bearing for gap minimization and Gurney flap design modification was conducted to increase of the flap-wise natural frequency. Design modification effect was validated by natural frequency comparison with mode analysis result and modal test result of design modification model.

헬기 운항안전 향상을 위한 북미지역의 개발 동향 (Development Trends of North America to Enhance the Flight Safety of Helicopter)

  • 오경륜;최석;박중용
    • 한국항행학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.798-803
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    • 2013
  • 본 논문에서는 헬기운항안전 향상을 위한 북미대륙의 활동들을 소개하였다. 북미지역에서는 2009년 기준으로 전세계 민간헬기의 49%가 운용되고 있어, 이 지역에서의 헬기 운항안전을 위한 개발동향은 여타 헬기 운용지역에도 상당한 영향을 미칠 것으로 예상된다. 대규모 헬기가 운용되는 멕시코만의 헬기 운항안전을 위한 개발 사례와 미국 연방항공청(FAA, Federal Aviation Administration)의 NextGen 프로그램 및 국제민간항공기구 (ICAO, International Civil Aviation Organization)의 항공시스템블록업그레이드(ASBU, Aviation System Block Upgrades) 계획 실행을 위한 캐나다 계획 분석을 통해 헬기 관련 인프라 구축 동향 및 향후 헬기 운항안전 증진을 위해 나아갈 바와 기대효과에 대해 정리하였다.

복합형 로터항공기의 동력장치 성능해석 연구 (Performance Analysis of the Propulsion System for the Combined Rotorcraft)

  • 조하나;최성만;박경수;양계병
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.83-90
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    • 2017
  • 복합형 로터항공기의 터보샤프트 엔진에 대한 성능해석을 수행하였다. 복합형 로터항공기의 개념으로 팁제트 방식과 덕티드팬 방식의 형태를 이용하였다. 터보샤프트엔진에 대한 성능해석은 Gasturb 12 소프트웨어를 이용하여 수행하였다. 팁제트 방식의 항공기는 주어진 임무조건에서 최대출력 약 1,600 hp 대가 요구되며, 덕티드팬은 설계점에서 약 1,000 hp 대의 출력이 요구된다. 이것은 팁제트의 경우 제자리비행 시 부가적인 보조압축기 구동이 필요하며, 동력장치에 높은 출력을 요구하고 있기 때문인 것으로 파악된다. 또한 연료소모량의 경우 팁제트 방식이 덕티드팬에 비해 약 2.8배정도 소모되어 연료 효율 측면에서 덕티드팬 방식의 항공기가 보다 우수한 특성이 있음을 알 수 있다.