• 제목/요약/키워드: Rotorcraft unmanned aerial vehicle

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Conceptual Design of a Ducted Fan for Helicopter Anti-Torque System

  • Hwang, Chang-Jeon
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제6권1호
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    • pp.89-96
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    • 2005
  • Ducted fans have advantages in noise as well as operational safety aspects compared to conventional tail rotors and are used as an anti-torque system for various classes of helicopters. The final goal of this study is to develop a ducted fan anti-torque system which can replace conventional tail rotors of existing helicopters to achieve safety enhancement and low noise level. In this paper, a conceptual design process and the results are described. Initially, the design requirement and the design parameter characteristics are analysed, and then initial sizing and configuration design are performed. There are several configuration changes due to specific technical reasons in each case. Finally, the required power and the pitch link load are predicted as an initial estimation. The conceptual design technique for the ducted fan in this study can be easily applied to the design of other ducted fans such as the lift fan for unmanned aerial vehicle.

구조 형태에 따른 1차원 보와 2차원 평판 구조 해석 비교

  • 강유진;심지수
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제4회(2015년)
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    • pp.274-278
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    • 2015
  • There are different kinds of aircrafts, such as conventional airplane, rotorcraft, fighter, and unmanned aerial vehicle. Their shape and feature are dependent upon their assigned mission. One of the fundamental analyses during the design of the aircraft is the structural analysis. The structural analysis becomes more complicated and needs more computations because of the on-going complex aircrafts' structure. In order for efficiency in the structural analysis, a simplified approach, such as equivalent beam or plate model, is preferred. However, it is not clear which analysis will be appropriate to analyze the realistic configuration, i.e., an equivalent beam or plate analysis for an aircraft wing. It is necessary to assess the boundary between the one-dimensional beam analysis and the two-dimensional plate theory for an accurate structural analysis. Thus, in this paper, the static structural analysis results obtained by EDISON solvers were compared with the three-dimesional results obtained from MSC NASTRAN. Before that, EDISON program was verified by comparing the results with those from MSC NASTRAN program and analytic solution.

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축소형 회전익 항공기의 간략화된 동적 모델링 (Simplified Dynamic Modeling of Small-Scaled Rotorcraft)

  • 이환;이상기
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권8호
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    • pp.56-64
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    • 2005
  • 모형헬리콥터를 이용한 무인항공기 설계를 위해 비선형 형태의 수학적 모델이 선행되어야 한다. 모형헬리콥터는 실기 헬리콥터에 비해 회전수가 훨씬 높으며 따라서 동특성도 실물기에 비해 훨씬 빠르다는 차이점이 있다. 본 논문에서는 축소형 헬리콥터의 수학적 모델링에 필요한 정식화과정으로서 복잡성을 최소화하면서도 실제의 동특성에 잘 부합하도록 각 구성요소별로 계산한 후 전체로 합산하는 방법을 제시하였다. 제자리 비행과 전진비행에서 수치계산을 통해 트림 값들을 계산하고 제자리 비행조건에서 선형 시스템을 해석하여 모형헬리콥터의 비행모드를 분석하였다. 계산결과 일반적인 경향은 몇 가지 작은 부분 이외에는 대체로 다른 연구결과와 비슷하였다. 이 과정을 검증하기 위해서 비행시험을 수행하여 시스템식별에 의한 결과와 비교하는 연구가 후속 수행될 예정이다.

캔틸레버보의 형상비에 따른 1차원 보와 2차원 평면응력 유한요소해석 결과의 비교 (Comparison between Numerical Results of 1D Beam and 2D Plane Stress Finite Element Analyses Considering Aspect Ratio of Cantilever Beams)

  • 강유진;심지수;조해성;신상준
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.459-465
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    • 2015
  • 항공기는 목적에 따라서 민간 항공기, 무인항공기, 전투기, 헬리콥터 등 다양한 항공기가 존재한다. 이 각각의 항공기는 특정한 목적에 맞게 형상 및 설계가 된다. 특히 항공기 개발과정에서 중요한 해석과정 중 하나가 구조해석이다. 하지만 항공기 구조가 복잡해지고 3차원 모델로 구조해석을 하게 되면 시간과 비용이 크게 증가하게 된다. 따라서 해석 효율성을 위해서 1차원 등가 보나 2차원 평면 응력 조건을 이용하여 실제 구조를 보다 간단하게 모델링한다. 하지만 이런 모델링은 실제 구조와 차이가 있으므로 실제 구조를 잘 반영할 수 있는 적절한 모델링이 필요하다. 따라서 구조형태에 따라서 1차원 등가 보와 2차원 평면응력 조건을 적절하게 선택하여야 한다. 본 논문에서는 EDISON에 업로드 된 구조해석 프로그램을 이용하여 1차원 구조해석과 2차원 구조해석을 검증하고 구조형태에 따라서 1차원 해석과 2차원 해석을 각각 3차원 MSC NASTRAN 구조해석과 비교하여 적절한 해석방법을 찾고자 한다. 비교결과 길이 대 높이 비가 증가할수록 1차원 해석과 3차원 해석의 오차가 급격히 줄어들었으며 이 비율이 18보다 증가하였을 때는 1차원 해석이 2차원 해석보다 3차원 해석의 결과와 일치하였다.

일본 항공법상의 공역체계와 무인항공기 규제 (The Air Space System and UVA's Regulation in Japanese Civil Aeronautics Act)

  • 김영주
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.115-168
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    • 2018
  • 본 논문에서는 일본 항공법상 무인항공기의 규제 전반을 개괄적으로 살펴보았다. 먼저 일본 항공법상의 항공기 개념과 공역체계를 검토한 후, 무인항공기의 비행공역 규제와 비행방법 규제를 구체적으로 검토해 보았다. 무인항공기 규제에 관한 일본법과 우리법의 비교분석의 결과로서 다음과 같은 몇 가지 시사점들을 생각해 볼 수 있었다. 첫째, 항공안전법상 무인항공기에 관한 일반적인 정의규정이 필요하다고 생각된다. 항공안전법은 항공기의 한 종류로서 '무인항공기'를 규정하고, 초경량비행장치의 한 종류로서 '무인비행장치'를 규정하여 각각의 개별규제를 실시한다. 이로 인해 무인항공기에 관한 일관적인 규제가 쉽지 않고, 규제 내용 역시 산재되어 있어 그 체계를 파악하기가 어렵다는 문제가 있다. 따라서 무인항공기에 관한 일반적인 정의규정을 마련하고 그 대상요건을 명확하게 지정할 필요가 있다. 둘째, 항공안전법상 무인항공기와 사람 물건과의 안전거리 지정이 필요할 것으로 보인다. 항공안전법에는 일본법과 같은 안전거리확보 규정이 없는데, 지상에 있는 인명 물건의 피해를 적극적으로 예방하기 위해서는 이와 관련한 명시적인 규정이 필요하다고 생각한다. 셋째, 항공안전법상 위험물 수송 금지에 관한 명시규정이 필요할 것으로 보인다. 위험물 수송은 단한번의 투하 또는 사고로도 수많은 인명피해와 재산손해를 초래할 수 있다. 따라서 이 부분에 대해서는 명확한 금지 규정을 두어 규제하는 것이 옳다고 본다. 넷째, 수색 구조 활동을 수행하는 무인항공기에 대해서는 특별한 허가나 승인 없이 이러한 활동을 수행할 수 있도록 하는 항공안전법상의 특별한 예외규정이 필요하다고 생각한다. 항공안전법의 경우에는 수색 구조와 관련하여 국가기관 등의 항공기에 대한 적용특례를 두고 있으나, 무인항공기에도 이와 같은 특례 적용이 가능한지 명확하지 않으므로, 일반적 규제 적용이 배제되는 명시적인 예외규정이 필요할 것으로 보인다.