• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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• pp.43-50
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• 2009

In order to reduce the download around Smart UAV(SUAV) at hovering and transition mode, flow control using synthetic jet has been performed. Many of the complex tilt rotor flow features are captured including wing leading and trailing edge separation, and the large region of separated flow beneath the wing. First, in order to control the trailing edge separation, synthetic jet is located at 30, 95% of flap chord length. The flow control using synthetic jet on flap shows that stall characteristics depending on several mode can be improved through separation vortices resizing. Also, a flap jet and a 0.01c jet which control the separation efficiently are applied at the same time at each test case because controlling the leading edge separation is essential for download reduction. As a result, time averaged download is reduced about 18% comparing with no control case at hovering mode and 48% at transition mode. These research results show that if flow control using leading edge jet and trailing edge jet is used effectively to the SUAV in overall flight mode, flight performance and stability can be improved.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제5권1호
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• pp.104-109
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• 2007

This paper is about a redundancy management system design for the Smart UAV(unmanned aerial vehicle) which utilizes the tilt..rotor mechanism. In order to meet the safety requirement on the PLOC(probability of loss of control) of $1.7{\times}10^{-5}$ per flight hour for FCS (flight control system) failures, a digital FCS is mechanized with a dual redundant structure. A fault detection system which is composed of a CCM(cross channel monitor) and analytic redundancy using the Kalman filtering is designed, and its effectiveness is evaluated through experiments. A threshold level and persistence count for managing redundant sensors are designed based on the statistical analysis of the FCS sensors. To increase the survivability of the UAV after the loss of critical sensors in the SAS(stability augmentation system) and to provide reference information for a tie-breaking condition at which an ILM(in-line monitor) cannot distinguish the faulty channel between two operating ones, the Kalman filter approach is investigated.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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• pp.95-99
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• 2004

The developing Smart UAV in KARI supposes high speed flight as like a conventional plane, as well as vertical takeoff and landing as like a helicopter. Therefore, the air intake system should be designed to provide the sufficient air flow to the engine and the maximum possible total pressure recovery at the engine intake screen over a wide range of flight conditions. For this purpose, we designed the intake system using a pilot type intake model and plenum chamber In this paper, we designed the intake model and analyzed the performance of designed intake system using the general-purpose commercial CFD code, CFD-ACE+ For 3-D calculation, we generated mesh using the unstructured gird and used $\kappa-\epsilon$ turbulence model. The analysis results of the total pressure variation and the velocity distribution was illustrated in this paper. The pressure recovery and distortion coefficient at a plane coincident with the compressor inlet were calculated and streamline variation through the intake system was investigated at the worst condition as well as the standard flight condition.

• 한국추진공학회지
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• 제15권6호
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• pp.63-69
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• 2011

스마트 무인기의 엔진은 터보 축 엔진이지만 추진계통 제어는 회전익 항공기와 고정익 항공기에 필요한 특성을 모두 가져야 한다. 향후 전자식 엔진제어기를 개발하기 위해서는 틸트 로터 항공기의 엔진 운용 경험과 데이터를 축적할 필요가 있다. 이를 위해 정상상태 및 천이 상태에서의 엔진성능을 예측할 수 있는 프로그램을 활용하여 비행시험 데이터를 보완할 수 있다. 본 연구에서는 비행시험으로부터 수집한 엔진성능 데이터를 이용하여 동적 거동 해석 프로그램을 개발하고, 비행시험 결과 및 정상상태 엔진성능예측 프로그램으로 계산한 결과와 비교하여 프로그램의 정확도를 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권10호
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• pp.845-855
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• 2018

최대 이륙중량 55 kg에 최대 순항속도가 180 km/h이고 수직이착륙이 가능한 쿼드 틸트 프롭로터 무인기에 적용할 프롭-블레이드 단면 설계를 수행하였다. 먼저 프롭-블레이드 단면 설계수행을 위한 설계 프로세스를 수립하고 단면 설계에 필요한 요구도를 식별하였으며 식별된 요구도 만족을 위한 단면 설계를 수행하였다. 단면 설계 결과를 분석하기 위하여 유한요소 단면해석 프로그램을 활용하여 인장/굽힘/뒤틀림 강성 및 단위길이 당 중량, 탄성 축 등을 포함한 주요설계 인자들을 도출하였으며, 이 과정에서 프롭-블레이드의 설계 중량을 예측하였다. 그리고 도출된 설계 인자들을 로터시스템 통합 해석 프로그램에 적용하여 프롭-블레이드 운영 환경에서의 동적 안정성을 분석하였으며, 로터시스템 통합 해석 프로그램을 통해 분석된 프롭-블레이드 하중을 활용하여 2차원 단면 구조 해석을 수행하여 프롭-블레이드 구조 안전성을 확인하였다. 이러한 단면 설계/해석 과정에서 설계 요구도를 만족시키지 못하거나 다른 구성품에 부정적 영향을 준 설계 결과에 대해서는 설계 변경을 수행하였으며, 이를 통해 요구도를 만족시켰다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.281-284
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• 2006

PW206C 터보 축 엔진을 위해 신경회로망을 이용한 지능형 성능 진단 프로그램이 제안되었다. 이 엔진은 항공우주연구원에서 개발 중에 있는 틸트 로터 타입 스마트 무인기의 추진시스템으로 선정되었다. 스마트 무인기 추진시스템에서 계측되는 성능변수는 가스발생기 회전속도, 동력터빈 회전속도, 배기가스 온도, 토크 등 4개이다. 그러나 이러한 4개 계측변수로는 각 구성품의 손상 진단이 어려운 관계로 압축기 출구 압력 및 압축기 터빈 출구 온도를 포함한 6개의 계측변수를 진단에 이용하였다. 구성품 성능저하량을 판단하는 성능파라미터는 압축기, 압축기 터빈, 동력 터빈의 유량함수 및 효율이다. 신경망을 훈련하고 테스트하기 위한 데이터베이스는 가스터빈 성능모사 프로그램을 이용하여 구성하였다. 훈련된 신경망을 PW206C 터보 축 엔진의 진단에 적용한 결과 제안된 진단 알고리즘이 압축기 오염과 압축기 터빈의 침식과 같은 단일 손상을 탐지하는데 유용함을 확인하였다.

• 한국항공운항학회:학술대회논문집
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• 한국항공운항학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.30-34
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• 2016

TR-60 틸트로터 무인기는 전장 3m, 최대이륙중량 200kg로서 2013년 2월 자동천이비행에 성공한 비행체로서 현재 해상운용을 위한 함상이착륙기술을 개발 중에 있다. 무인기 해상운용은 육상보다 심한 염무와 바람과 선박의 운동에 의한 착륙대의 이동 등의 열악한 환경에서 이루어져야 한다. 이동이 있는 착륙대와 착륙장 주변의 장애물을 고려하면 정확한 착륙을 위한 정밀한 항법유도가 요구된다. TR-60의 정밀항법유도를 위해서 수cm 단위의 정확도를 갖는 RTK GPS 기반의 정밀상대항법과 이동 착륙장 대한 자동착륙유도를 설계하고 구현함으로 함상자동 이착륙 기술을 개발하였다. 본 논문에서는 RTK GPS 기반의 정밀상대항법과 자동착륙유도에 대한 연구와 함상접근착륙절차에 따른 자동착륙정확도 측정 비행시험 결과를 기술하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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• pp.165-171
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• 2004

Smart UAV, which adopting tiltrotor aircraft concept, requires long endurance and high speed capability simultaneously These two contradictable flight performances are hard to meet with single wing concept and inevitably require the operation of flap system which should reveal optimal performance for each flight mode. In order to design SUAV flaperon satisfying the performance requirement, various configurations are generated and their aerodynamic performances are analyzed using numerical flow computations around flaps. Considering aerodynamic performance and manufacturing simplicity, a final flap configuration is selected.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.160-162
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• 2012

최근 무인항공기 분야에서 전력원으로 신재생에너지를 사용하기위한 연구가 진행되고 있다. 무인항공기의 전력원은 무게에 매우 민감하기 때문에 상대적으로 가벼운 태양전지를 많이 사용하고 있다. 본 논문은 태양전지와 2차전지를 동력원으로 사용하는 틸트-로터형 태양전지 탑재 공중로봇(GAORI)의 플랫폼 및 소프트웨어 설계와 향후 연구방향에 대하여 설명한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.213-217
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• 2006

PW206C 터보 축 엔진을 위해 신경회로망을 이용한 지능형 성능 진단 프로그램이 제안되었다. 이 엔진은 항공우주연구원에서 개발 중에 있는 틸트 로터 타입 스마트 무인기의 추진시스템으로 선정되었다. 1개의 은닉층, 입력층, 출력층을 가지는 BPN(Back Propagation Network)이 신경회로망을 훈련시키기 위해 이용되었다. 입력층은 7개의 뉴런을 가지는데 SHP, MF, P2, T2, P4, T4 및 T5와 같은 측정파라미터이며 출력층은 6개의 뉴런으로 구성되어 있으며 각각은 압축기, 압축기 터빈, 동력 터빈의 유량 함수 및 효율이다. 신경망을 훈련하고 테스트하기 위한 데이터 베이스는 가스터빈 성능모사 프로그램을 이용하여 구성하였다. 훈련된 신경망을 PW206C 터보 축 엔진의 진단에 적용한 결과 제안된 진단 알고리즘이 압축기 오염과 압축기 터빈의 침식과 같은 단일 손상을 탐지하는데 유용함을 확인하였다.