• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
• /
• pp.3080-3085
• /
• 2007

Shape optimization of the 3-dimensional WIG airfoil with 3.0-aspect ratio has been performed by using the multi-objective genetic algorithm. The WIG ship effectively floating above the surface by the ram effect and the virtual additional aspect ratio by a ground is one of next-generation and cost-effective transportations. Unlike the airplane flying out of the ground effect, a WIG ship has possibility to capsize because of unsatisfying the static stability. The WIG ship should satisfy aerodynamic properties as well as a static stability. They tend to strong contradict and it is difficult to satisfy aerodynamic properties and static stability simultaneously. It is inevitable that lift force has to scarify to obtain a static stability. Multi-objective optimization technique that the individual objectives are considered separately instead of weighting can overcome the conflict. Due to handling individual objectives, the optimum cannot be unique but a set of nondominated potential solutions: pareto optimum. There are three objectives; lift coefficient, lift-to-drag ratio and static stability. After a few evolutions, the non-dominated pareto individuals can be obtained. Pareto sets are all the set of possible and excellent solution across the design space. At any selections of the pareto set, these are no better solutions in all design space

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2006년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.41-42
• /
• 2006

• 한국해양공학회지
• /
• 제12권2호통권28호
• /
• pp.79-86
• /
• 1998

A three-dimensional WIG (Wing In Ground effect) moving above free surface is numerically studied by means of finite difference techniques. The air flow field around the WIG is analyzed by MAC (Marker & Cell) method, and interactions between WIG and the free surface are appeared as the variation of pressure distribution acting on the free surface. To analyze the wavemaking phenomena by those pressure distributions, the NS (Navier-Stokes) solver is employed in which nonlinearities of the free surface conditions can be included. Through the numerical simulation, Cp values and lift/drag ratio are carefully reviewed by changing the height/chord ratio. The section shape of model is NACA0012 with the span/chord ratio of 3.0. Through computational results, it is confirmed that the effect of free surface is small enough to treat it as a rigid wavy wall.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제30권11호
• /
• pp.1084-1092
• /
• 2006

Shape optimization of airfoil in WIG craft has been performed by considering the ground effect. The WIG craft should satisfy various aerodynamic characteristics such as lift, lift to drag ratio, and static height stability. However, they show a strong trade-off phenomenon so that it is difficult to satisfy aerodynamic properties simultaneously. Optimization is carried out through the multi-objective genetic algorithm. A multi-objective optimization means that each objective is considered separately instead of weighting. Due to the trade-off, pareto sets and non-dominated solutions can be obtained instead of the unique solution. NACA0015 airfoil is considered as a baseline model, shapes of airfoil are parameterized and rebuilt with four-Bezier curves. There are eighteen design variables and three objective functions. The range of design variables and their resolutions are two primary keys for the successful optimization. By two preliminary optimizations, the variation can be reduced effectively. After thirty evolutions, the non-dominated pareto individuals of twenty seven are obtained. Pareto sets are all the set of possible and excellent solution across the design space. At any selections of the pareto set, these are no better solutions in all design space.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2002년도 추계공동학술대회논문집
• /
• pp.95-100
• /
• 2002

표면효과익선이란 동체의 날개가 해수면 가까이 비행할 때 수면과 날개 사이에서 양력이 증가되는 표면효과를 이용하는 에너지 절약형 선박이다. 표면효과익선은 낮은 고도로 공기 중에서 비행하여야 되므로 박판으로 이루어져야 한다. 그러므로, 표면효과익선 구조에서 외판의 두께는 얇고 가벼우며 Stringer와 Frame등의 보강재는 외판에 비하여 단면적이 훨씬 크다. 이와 같은 구조에 있어서는 외판이 면내방향의 하중을 받으면 박판인 외판은 순전단장에 가깝게 된다. 이와같이 외판과 큰 단면적을 갖는 String를 서로 조합하여 이루어진 구조는 표면효과익선 구조물의 구조응답해석이 가능하다. 본 연구에서는 기본설계 단계에서 간단하게 기체 구조강도해석을 할 수 있는 기존의 해석적인 방법으로 동체와 표면익의 구조강도를 계산할 수 있는 해석적인 방법을 제시하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
• /
• 제1회(2012년)
• /
• pp.25-28
• /
• 2012

항공기가 지면 혹은 해면 위를 낮게 비행할 때 양력이 증가하고 항력이 감소하는 이른바 해면 효과(ground effect)가 발생하게 된다. 위그선 (WIG)선은 이러한 해면 효과를 이용한 선박으로 시속 100~500km의 속도 범위에서 해면 위를 낮게 비행하는 선박을 뜻하며 차세대 초고속 해상 수송수단으로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 해면효과로 인한 2차원 위그선 날개 주위의 양항력 변화를 알아보기 위하여 유한체적법 기반의 EDISON-CFD를 사용하였다. 위그선 날개 주위의 유동은 날개와 해면사이의 거리에 영향을 받으므로 날개와 해면사이의 거리에 따른 계산 영역과 격자를 각각 생성 하였다. 본 연구를 통해 날개와 해면 사이의 거리가 가까워 질수록 해면효과에 의하여 위그선 날개의 양력이 증가하였고 항력은 감소되는 결과를 확인할 수 있었다.

• Advanced Composite Materials
• /
• 제17권4호
• /
• pp.343-358
• /
• 2008

This present study provides the structural design and analysis of main wing, horizontal tail and control surface of a small scale WIG (Wing-in-Ground Effect) craft which has been developed as a future high speed maritime transportation system of Korea. Weight saving as well as structural stability could be achieved by using the skin.spar.foam sandwich and carbon/epoxy composite material. Through sequential design modifications and numerical structural analysis using commercial FEM code PATRAN/NASTRAN, the final design structural features to meet the final design goal such as the system target weight, structural safety and stability were obtained. In addition, joint structures such as insert bolts for joining the wing with the fuselage and lugs for joining the control surface to the wing were designed by considering easy assembling as well as more than 20 years service life.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
• /
• 제1회(2012년)
• /
• pp.117-120
• /
• 2012

20인승 급 소형 위그선의 운항조건을 고려하여 순항 시 WIG선의 양항비를 최대로 할 수 있는 에어포일 형상 설계 기초연구를 수행하였다. WIG선의 순항 받음각 하에서 NACA 4 digit 에어포일의 최대 캠버 위치, 최대 캠버, 두께를 변화 시켜가며 수치해석을 수행하였다. 그 결과 최대캠버 8 미만에서 두께가 두껍고 최대캠버가 클수록 양항비가 높게 나타나는 경향을 확인할 수 있었으며, NACA6412 에어포일이 전반적으로 가장 우수한 양항비를 나타내었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제38권7호
• /
• pp.655-663
• /
• 2010

DUP(direct underside pressurization)는 위그선이 이륙하기 위하여 수면 위를 항주할때 낮은 속도에서 이륙할 수 있도록 양력을 증가시키는 역할을 한다. 이러한 DUP가 위그선의 안정성과 공기역학적인 힘에 미치는 영향에 관하여 3차원 수치해석을 수행하였다. 해석에 사용된 위그선인 "Aircat"은 동체의 중심에 프로펠러가 있고 동체하부에 공기부양실이 있으며 Lippisch형의 날개와 큰 T자형의 수평꼬리날개를 가지고 있다. 저속에서 대부분의 양력은 프로펠러에 의해 가속된 공기가 동체의 가운데 통로를 통하여 공기부양실로 들어가 정체됨으로써 발생한다. 그러나 DUP에 의해 가속된 공기는 동압의 증가로 인하여 항력을 증가 시킬 뿐만 아니라 안정성에 영향을 주게 된다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2006년도 PARALLEL CFD 2006
• /
• pp.391-392
• /
• 2006