• 한국추진공학회지
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• 제23권5호
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• pp.27-35
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• 2019

스텔스 기술은 레이더 및 적외선 시커와 같은 탐지기로부터의 탐지를 피하는 기술이다. 특히 IR 미사일은 항공기 자체의 열을 감지하기 때문에 적외선 신호에 의한 탐지는 더욱 위협적이며 적외선 스텔스 기술은 항공기 및 UCAV(Unmanned Combat Aerial Vehicle)의 생존을 보장하는데 필수적이다. 본 연구에서는 UCAV 노즐 설계에 따른 공력 및 적외선 스텔스 성능 분석이 수행되었다. 수치해석 결과에 따르면 Double S형 노즐은 엔진의 고온부를 차폐할 수 있기 때문에 적외선 신호를 줄이는 데 효과적이다. 또한, Double S형 노즐에서 회전부 위치가 뒤쪽에 위치할수록 적외선 신호가 감소함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권3호
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• pp.199-212
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• 2014

본 논문은 무인전투기를 위한 일대일 근접 교전 상황에서의 가상 추적점을 이용한 자율 공중 교전 법칙에 관해 기술하였다. 가상의 지연 및 선도 추적점으로 구성된 가상 추적점은 전술 교전 기동을 수행하기 위해서 도입한 것으로 각 가상 추적점은 전투기의 공력 특성과 기본 전투 기동의 선회원, 총 에너지 및 무기 거동 특성을 고려하여 생성된다. 무인전투기는 현재의 교전 상태를 기반으로 기동 전환을 위해 각 추적 기동의 확률을 평가하는 스무딩 함수를 이용해 단일의 가상 추적점을 결정하고 추적 기동을 실시하게 된다. 제안된 기법은 상용 전투기 모델과 X-Plane 시뮬레이터를 이용한 고충실도의 실시간 교전시뮬레이션을 통해 성능을 검증하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권6호
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• pp.50-55
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• 2017

본 논문은 란체스터 방정식을 이용하여 우리의 무인전투기(블루군)과 적 무인전투기(레드군) 간의 교전 결과를 예측하였다. 란체스터 법칙은 군단의 전력이 전투원 수에 비례한다는 제1법칙(linear law)과 전투원 수의 제곱에 비례한다는 제2법칙(square law)가 있다. 제1법칙은 게릴라전에 적합한 법칙이고 제2법칙은 전면전에 적합한 법칙으로 알려져 있으며 일반적으로 제2법칙이 많이 쓰인다. 란체스터의 제2법칙을 이용하여 교전 결과를 예측하였다. 교전에서 승리하기 위한 전투손실률 값은 물론 필요 전력수를 추산하였고, 우리 군의 피해를 1대 미만으로 만들기 위한 전력수도 예측하였다. 적 무인전투기와 아군 무인전투기의 전투 대수가 같을 경우 승리를 보장받으려면 전투손실률이 1:1.5 이상이 되어야 한다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권3호
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• pp.79-86
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• 2010

현재 운용중인 UAV 추진기관의 종류 및 각각의 특징과 장단점들을 살펴보았다. 전기추진을 위한 에너지원과 내연기관 추진의 동력원을 상호 비교하였으며, 미래의 UAV에 적합한 추진기관들의 성능 요구 조건을 분석, 제시하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권4호
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• pp.662-674
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• 2017

This paper describes the multidisciplinary design optimization (MDO) process of a tailless unmanned combat aerial vehicle (UCAV) using global variable fidelity aerodynamic analysis. The developed tailless UAV design framework combines multiple disciplines that are based on low-fidelity and empirical analysis methods. An automated high-fidelity aerodynamic analysis is efficiently integrated into the MDO framework. Global variable fidelity modeling algorithm manages the use of the high-fidelity analysis to enhance the overall accuracy of the MDO by providing the initial sampling of the design space with iterative refinement of the approximation model in the neighborhood of the optimum solution. A design formulation was established considering a specific aerodynamic, stability and control design features of a tailless aircraft configuration with a UCAV specific mission profile. Design optimization problems with low-fidelity and variable fidelity analyses were successfully solved. The objective function improvement is 14.5% and 15.9% with low and variable fidelity optimization respectively. Results also indicate that low-fidelity analysis overestimates the value of lift-to-drag ratio by 3-5%, while the variable fidelity results are equal to the high-fidelity analysis results by algorithm definition.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권4호
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• pp.297-305
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• 2018

UCAV는 적진 중심으로의 침투, 공격 등 적대적 상황에서 임무를 수행하는 것을 목표로 한다. 일차적으로 적의 레이더에 포착되지 않아야 하므로 RF 스텔스 기술의 적용이 필수적이다. 최신 RCS 저감 기술이 적용된 대표적인 비행체로는 Blended Wing Body 형태의 X-47B UCAV이다. 본 연구에서는 X-47B와 유사한 모델 UCAV 형상을 설계한 다음, Ray Launching Geometrical Optics(RL-GO) 기법을 활용하여 모델 UCAV의 고주파수 영역에서의 RCS 특성을 분석하였다. 특히 IR 저감이 고려된 UCAV 형상이 RCS에 미치는 영향성을 조사하였다. 마지막으로 모델 UCAV의 공기 흡입구에 최적화된 RAM을 적용하였을 때의 RCS 변화를 분석하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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• pp.601-604
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• 2011

Plume flow-fields of aircraft nozzles are numerically investigated at various flight conditions for infrared signature analysis. A mission profile of subsonic unmanned combat aerial vehicle is considered for the requirement of each mission, associated engine and nozzles are selected through a performance analysis. Numerical results of nozzle plume flow-fields using a CFD code are analyzed in terms of thrust, maximum temperature. It is shown that maximum temperature increase for lower altitude and higher Mach number.

• 한국전산유체공학회지
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• 제16권3호
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• pp.15-21
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• 2011

Aerothermodynamic flowfields of aircraft engine nozzles are computationally investigated at various flight conditions for infrared signature analysis. A mission profile of subsonic unmanned combat aerial vehicle is considered for the case study and associated engine and nozzles are selected through a performance analysis. Computational results of nozzle and plume flowfields using a density-based CFD code are analyzed in terms of thrust, maximum temperature, length and optical thickness of plume. It is shown that maximum temperature, length, and optical thickness of nozzle plume increase for lower altitude and higher Mach number.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권12호
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• pp.1084-1093
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• 2017

전장에서 임무를 수행하는 항공기의 생존성이 위협을 받음에 따라 항공기의 생존성을 향상시키기 위한 연구의 필요성이 커지고 있다. 본 연구에서는 항공기 Plume IR 신호에 관련된 무인전투기의 생존성을 분석하였다. 항공기의 생존성을 분석하기 위해 먼저 항공기의 IR 탐지거리인 Lock-on Range와 미사일 격추 범위인 Lethal Envelope 개념을 도입하였다. 또한 수직면 기준 분석을 포함하는 지대공 미사일에 대한 Lethal Envelope를 계산하는 기법을 개발하였다. 계산결과 무인전투기의 Red Zone이 고도 위 방향과 아래 방향의 특성 뿐만 아니라 정량적인 Zone 사이즈에서 상당한 차이가 생김을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권1호
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• pp.1-9
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• 2018

람다 날개 형태의 무인전투기는 동체-날개 융합익의 형태를 띄고 있어 일반적인 항공기에 비해 상대적으로 항력이 작고 레이더 반사 면적이 작아 우수한 스텔스 성능을 갖는다. 그러나 앞전 후퇴각에 의해 생성되는 앞전 와류의 영향으로 특정 받음각에서 피칭모멘트가 급격히 증가하는 현상이 나타난다. 본 연구에서는 무미익 람다 날개 형상을 기반으로 한 UCAV 1303 모델을 사용하여 풍동시험과 전산해석을 수행하였다. 실험 풍속은 50 m/s, 받음각 범위는 $-4^{\circ}{\sim}28^{\circ}$ 으로 하였으며 전산해석 또한 실험 조건과 동일하게 연구를 수행하였다. 본 연구를 통해 UCAV의 날개 비틀림이 피칭모멘트의 안정성에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과 날개에 음의 비틀림 각을 적용하였을 때 날개 바깥쪽에서의 유동 박리가 지연되면서 Pitch-break가 발생하는 받음각이 증가하였고, 양의 비틀림 각을 적용하였을 때 Pitch-break가 발생하는 받음각이 감소하였지만 양항비가 증가하는 것을 확인하였다.