• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제7권2호
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• pp.259-269
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• 2015

The issue of the longitudinal stability of a WIG vehicle has been a very critical design factor since the first experimental WIG vehicle has been built. A series of studies had been performed and focused on the longitudinal stability analysis. However, most studies focused on the longitudinal stability of WIG vehicle in cruise phase, and less is available on the longitudinal static stability requirement of WIG vehicle when hydrodynamics are considered: WIG vehicle usually take off from water. The present work focuses on stability requirement for longitudinal motion from taking off to landing. The model of dynamics for a WIG vehicle was developed taking into account the aerodynamic, hydrostatic and hydrodynamic forces, and then was analyzed. Following with the longitudinal static stability analysis, effect of hydrofoil was discussed. Locations of CG, aerodynamic center in pitch, aerodynamic center in height and hydrodynamic center in heave were illustrated for a stabilized WIG vehicle. The present work will further improve the longitudinal static stability theory for WIG vehicle.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권7호
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• pp.655-663
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• 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.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권12호
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• pp.961-967
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• 2009

A 3-dimensional numerical investigation of a WIG effect vehicle with DUP (direct underside pressurization) is performed to predict aerodynamic characteristics and the static height stability. DUP can considerably reduce take-off speed and minimize the hump drag while the vehicle accelerates on the water to take off. The DUP of the model vehicle, Aircat, consists of a propeller in the middle of the fuselage and an air chamber under the fuselage. The air accelerated by the propeller comes into the camber through the channel in the middle of fuselage and augments lift by changing its dynamic pressure to static pressure dramatically. However, the air accelerated by a propeller produces excessive drag and reduces static height stability.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권6호
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• pp.649-654
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• 2010

DUP (direct underside pressurization)-장치와 프로펠러가 있는 3 차원 형상의 위그선(WIG-craft) 주위의 유동특성을 수치적으로 해석하였다. 이를 통하여 위그선 주위의 공기역학 관점의 힘들과 모멘트에 대해 고찰하였다. 이 연구의 해석에 사용된 모델은 프로펠러, 동체, 날개와 동체아래의 압력실 (air chamber)을 포함한 전 영역에 대하여 수행하였다. DUP 장치는 추력의 일부를 동체 아래의 압력실에 정체시킴으로 이륙 시와 같이 낮은 속도에도 효과적으로 양력을 증가시켜 이륙 속도를 줄이는 장치이다. 이러한 DUP 장치는 동압의 증가로 인하여 항력이 증가하고 공기의 회전성분으로 인하여 추가적인 모멘트를 생성하게 된다. 위그선의 비대칭 유동에 의해 발생하는 요잉 및 롤링 모멘트가 위그선의 안정성에 미치는 영향은 매우 미미하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1724-1729
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• 2003

A new ground transportation system is often simulated by the wing in ground effect(WIG). Recently, several kinds of experimental and computational studies are being carried out to investigate the WIG aerodynamic characteristics which are of practical importance to develop the new ground transportation vehicle system. These works are mainly based on conventional wind tunnel tests, but many problems associated with the WIG aerodynamic characteristics can not be satisfactorily resolved. In order to develop the new ground transportation vehicle system the WIG should be further investigated. To do this, it is necessary to develop a s imulator appropriate to the WIG aerodynamics. The objective of the present study is to clarify the aerodynamic characteristics of the WIG and to develop a new experimental test rig for the investigation of the WIG aerodynamics. Some preliminary experiments are performed to investigate the usefulness of the WIG simulator.

• International Journal of Aerospace System Engineering
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• 제6권1호
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• pp.1-7
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• 2019

In the present study, structural safety and stability on the main wing and tail planes of the 1.2 ton WIG(Wing in Ground Effect) flight vehicle, which will be a high speed maritime transportation system for the next generation, was performed. The carbon-epoxy composite material was used in design of wing structure. The skin-spar with skin-stressed structural type was adopted for improvement of lightness and structural stability. As a design procedure for this study, the design load was estimated with maximum flight load. From static strength analysis results using finite element method of the commercial codes. From the stress analysis results of the main wing, it was confirmed that the upper skin structure between the second rib and the third rib was unstable for the buckling load. Therefore in order to solve this problem, three stiffeners at the buckled region were added. After design modification, even though the weight of the wing was a little bit heavier than the target weight, the structural safety and stability was satisfied for design requirements.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.179-184
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• 2005

In the present study, conceptual design of the main wing for 20 seats WIG{wing in Ground Effect) flight vehicle, which will be a high speed maritime transportation system for the next generation, was performed. The high stiffness and strength Carbon-Epoxy material was used for the major structure and the skin-spar with a foam sandwich structural type was adopted for improvement of lightness and structural stability. As a design procedure for this study, firstly the design load was estimated with maximum flight load, and then flanges of the front and the rear spar from major bending load and the skin structure and the webs of the spars were preliminarily sized using the netting rules and the rule of mixture. In order to investigate the structural safety and stability, stress analysis was performed by Finite Element Codes such as NASTRAN/PA TRAN[6] and NISA II [7]. From the stress analysis results, it was confirmed that the upper skin structure between the front spar and rear spar was very unstable for the buckling. Therefore in order to solve this problem, a middle spar and the foam sandwich structure at the upper skin and the web were added. After design modification, even thought the designed wing weight was a little bit heavier than the target wing weight, the structural safety and stability of the final design feature was confirmed. Moreover, in order to fix the wing structure at the fuselage, the insert bolt type structure with six high strength bolts was adopted for easy assembly and removal.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권10호
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• pp.911-916
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• 2012

본 연구는 상용화를 앞두고 있는 위그선의 국내 연안여객운송시장 도입시 문제점을 사전 검토하고 효과적인 상용화를 위한 정책을 제시함에 있다. 차세대 해상운송수단으로 개발중인 위그선은 현재 연안여객시장에서 활동중인 초고속 선박보다 매우 빠른 속도로 운항하면서도 비행기보다 저렴하고 연비가 매우 우수해서 경제적인 운송수단으로 기대받고 있다. 위그선의 상용화는 국내 연안여객 운송시장에서 시작될 것으로 예상되며, 따라서 본 연구에서는 효과적인 위그선의 연안여객운송시장 도입 방안을 도출하기위해 AHP기법을 이용했다. 그 결과 위그선 관련법 정비, 계류장 설치 및 운영, 위그선 관제 및 통제, 조종사 고용 및 훈련, 위그선 유지보수, 위그선 선급인증 순으로 우선순위가 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권2호
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• pp.149-156
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• 2007

본 연구에서는 한국의 차세대 해양 운송 시스템 구축의 일환으로 개발 중인 소형 위그선의 주익 및 수평 미익의 구조 설계 및 해석을 수행하였다. 구조안정성과 경량화를 위해 스킨-스파-폼 샌드위치 구조를 채택하였으며 탄소/에폭시 복합재료를 주로 적용하였다. 구조 안전성 및 안정성 평가를 위해 상용 유한 요소 코드인 NASTRAN을 활용하였으며 단계별 구조 설계 변경을 통해 최종 설계 요구 조건을 만족시켰다. 또한 동체와 연결 부위는 용이한 장탈착과 20년 이상의 피로 수명을 보장할 수 있도록 8개의 고강도 볼트를 이용한 삽입 볼트 형태의 구조를 채택하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.7-12
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• 2007

본 연구에서는 선행연구에 의해 설계되어진 20인승급 소형 위그선의 주날개 구조를 엔진 및 프로펠러에 의해 유발되는 진동을 가진력으로 하여 강제진동 해석을 수행하였다. 대상 위그선은 왕복엔 진을 날개에 장착하여 프로펠러에 의한 추력으로 비행하며， 미는 형식(Pusher Type)의 엔진 배열을 취하고 있다. 유한요소해석을 위해서 구조해석 상용프로그랩인 MSC/NASTRAN을 사용하였으며， 엔진의 주요 진동 특성인 X-mode 와 Y-mode 그리고 Z-mode를 특정 가진 주파수로 하여 주파수 응답 해석을 수행하였고, 엔진의 추력방향 진동 모드인 X-mode를 프로펠러의 회전에 의해 진동을 수반하는 가진 추력으로 가정하여 과도응답 해석을 수행한 후 날개의 진동 특성을 살펴보았다.