• 제목/요약/키워드: flight behavior

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Design and Simulation of Integral Twist Control for Helicopter Vibration Reduction

  • Shin, Sang-Joon;Cesnik Carlos E. S.;Hall Steven R.
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제5권1호
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    • pp.24-34
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    • 2007
  • Closed-loop active twist control of integral helicopter rotor blades is investigated in this paper for reducing hub vibration induced in forward flight. A four-bladed fully articulated integral twist-actuated rotor system has been designed and tested successfully in wind tunnel in open-loop actuation. The integral twist deformation of the blades is generated using active fiber composite actuators embedded in the composite blade construction. An analytical framework is developed to examine integrally twisted helicopter blades and their aeroelastic behavior during different flight conditions. This aeroelastic model stems from a three-dimensional electroelastic beam formulation with geometrical-exactness, and is coupled with finite-state dynamic inflow aerodynamics. A system identification methodology that assumes a linear periodic system is adopted to estimate the harmonic transfer function of the rotor system. A vibration minimizing controller is designed based on this result, which implements a classical disturbance rejection algorithm with some modifications. Using the established analytical framework, the closed-loop controller is numerically simulated and the hub vibratory load reduction capability is demonstrated.

항공기용 카본/에폭시 비행조종 장치의 기계적 특성에 관한 연구 (Mechanical Characteristics of Carbon/Epoxy Composite for Aircraft Control System)

  • 조치룡;김현수;김광수
    • Composites Research
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    • 제12권1호
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    • pp.19-27
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    • 1999
  • 항공기 비행조종장치의 설계와 구조해석을 위해 카본/에폭시 복합재 적층판에 대한 설계개발시험을 수행하였다. 설계개발시험으로 수분흡수시험, 인장, 압축, 베어링, 접합전단시험을 수행하였다. 수분흡수시험을 수행하여 섬유배양에 따른 흡습거동을 관찰하고, 무흡습과 고온·고습하에서의 기계적 특성치를 비교하였다. 인장시험에서는 복합재의 파손에 영향을 미치는 표면 긁힘, 충격 등의 운용손상 요인을 적용하였고, 베어링시험에서는 볼트의 종류와 결합형태를 달리하여 베어링강도를 비교하였다. 설계개발시험을 통해 환경하중배가계수 및 설계허용치를 획득하였으며, 이를 비행조종장치 구조물의 인증시험에 대한 설계변수로 사용하였다.

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Real Time Monitoring of Ionic Species Generated from Laser-Ablated Pb$(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$ Target Using Pulsed-Field Time-Of-Flight Mass spectrometer

  • 최영구;임훙선;정광우
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제19권8호
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    • pp.830-835
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    • 1998
  • The characteristics of the ablation plume generated by 532 nm Nd: YAG laser irradiation of a Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 (PZT) target have been investigated using a pulsed-field time-of-flight mass spectrometer (TOFMS). The relative abundance of O+, Ti+, Zr+, Pb+, TiO+, and ZrO+ ions has been measured and discussed. TiO+ and ZrO+ ions were also found to be particularly stable within the laser ablation plasma with respect to PbO+ species. The behavior of the temporal distributions of each ionic species was studied as a function of the delay time between the laser shot and the ion extraction pulse. The most probable velocity of each ablated ion is estimated to be Vmp=1.1-1.6x 105 cm/s at a laser fluence of 1.2 J/cm2, which is typically employed for the thin film deposition of PZT. The TOF distribution of Ti+ and Zr+ ions shows a trimodal distribution with one fast and two slow velocity components. The fast velocity component (6.8x 10' cm/s) appears to consist of directly ablated species via nonthermal process. The second component, originated from the thermal evaporation process, has a characteristic velocity of 1.4-1.6 x 105 cm/s. The slowest component (1.2 x 105 cm/s) is composed of a dissociation product formed from the corresponding oxide ion.

헬리콥터 유입류 모델에 따른 발사된 로켓의 비행궤적 영향성 및 안전발사 기동영역 해석 연구 (A Study on the Influence of Helicopter Main Rotor Inflow Model upon Launched Rocket Trajectory and Safe Launch Envelope)

  • 양창덕;정동우
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.70-77
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    • 2019
  • 본 논문에서는 헬리콥터의 유입류 모델에 따라 헬리콥터에서 발사되는 로켓의 궤적에 대한 영향성을 비행역학 해석을 통해 검토하였다. 무장형상의 비선형 비행역학 해석모델은 UH-60 헬리콥터 형상으로 구성하고 헬리콥터에서 발사되는 발사체의 궤적예측에는 HYDRA 70 로켓을 이용하였다. 다양한 로터 유입류 모델을 사용하여 각각의 모델에 따라 로켓 발사궤적에 미치는 영향을 검토하였다. 또한 헬리콥터의 다양한 비행조건에 대해 로켓 발사 시뮬레이션 해석을 수행하고 로켓이 로터 디스크 면과 근접하는 위험한 로켓발사 비행영역을 검토하였다.

조종사 직급에 따른 CRM 역량과 안전행동의 상관관계 (Correlation between CRM Competency and Safety Behavior According to Pilot Position)

  • 고강민;윤지욱;이장룡
    • 한국항행학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.724-732
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    • 2023
  • 민간 항공기에는 기장과 부기장이 반드시 탑승해야 한다. 일반적으로 기장은 항공기 운항 중 위난방지에 관한 역할과 책임을 이행하고, 부기장은 기장을 보좌하거나 조언하는 기능을 담당한다. 역사적으로 70%~80%의 항공기 사고가 조종사 인적요인에 의하여 발생함에 따라 전 세계적으로 CRM (crew resource management)이라는 운항관리기법을 도입하여 운영하고 있다. 한편 안전행동은 지식과 기술을 사용하여 위험으로부터 보호하려는 인간의 행동이며, 항공기 조종실에서 운항업무를 수행하는 기장과 부기장은 각각의 역할과 책임, 그리고 경험의 차이에 따라 안전행동의 수준 또한 다를 것으로 예상된다. 선행연구는 조종사의 안전행동이 기술적 능력에 영향을 받기보다 CRM skill과 같은 비기술적 요소에 영향을 받는다고 하였으며, 본 연구는 기장과 부기장의 CRM 역량 차이를 파악하고 그 차이가 안전행동과의 상관관계를 가지고 있는지를 검증하고자 수행되었다.

무중력 환경에서 추진기관의 문제점 및 연구 동향 (The Study Trend and Problems of Propulsion System in a Zero-gravity Environment)

  • 길경섭;임하영;이경원;조인현
    • 항공우주산업기술동향
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    • 제8권1호
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    • pp.96-103
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    • 2010
  • 발사체의 상단, 궤도선, 우주비행선 등의 추진기관은 불가피하게 무중력 환경에서 작동해야 한다. 이러한 비행체들이 겪는 비행 환경은 일반적인 중력장과 다르기 때문에 이에 대한 많은 연구들이 진행되어 왔다. 무중력 상태에서의 유체의 거동은 부착력, 응집력, 표면장력 등의 비중이 커지기 때문에 중력이 있는 상태에서와 다르게 나타난다. 본 논문에서는 무중력 환경에서 유체의 거동 특성에 대하여 알아보고 이런 유체의 거동 특성이 액체추진기관에 미치는 영향과 문제점에 대해 기술한다. 또한 이 문제점을 해결하기 위해 어떤 연구들이 진행되고 있는지 알아본다.

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Aeroelastic Stability Analysis of Hingeless Rotor Blades with Composite Flexures

  • Kim, Seung-Jo;Kim, Ki-Tae;Jung, Sung-Nam
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제16권4호
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    • pp.512-521
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    • 2002
  • The flap-lag-torsion coupled aeroelastic behavior of a hingeless rotor blade with composite flexures in hovering flight has been investigated by using the finite element method. The quasisteady strip theory with dynamic inflow effects is used to obtain the aerodynamic loads acting on the blade. The governing differential equations of motion undergoing moderately large displacements and rotations are derived using the Hamilton's principle. The flexures used in the present model are composed of two composite plates which are rigidly attached together. The lead-lag flexure is located inboard of the flap flexure. A mixed warping model that combines the St. Versant torsion and the Vlasov torsion is developed to describe the twist behavior of the composite flexure. Numerical simulations are carried out to correlate the present results with experimental test data and also to identify the effects of structural couplings of the composite flexures on the aeroelastic stability of the blade. The prediction results agree well with other experimental data. The effects of elastic couplings such as pitch-flap, pitch-lag, and flap-lag couplings on the stability behavior of the composite blades are also investigated.

무중력 환경에서 추진기관의 문제점 및 연구 동향 (The Study Trend and Problems of Propulsion System in a Zero-gravity Environment)

  • 길경섭;임하영;조인현
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.573-576
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    • 2010
  • 발사체의 상단, 궤도선, 우주비행선 등의 추진기관은 불가피하게 무중력 환경에서 작동해야 한다. 이러한 비행체들이 겪는 비행 환경은 일반적인 중력장과 다르기 때문에 이에 대한 많은 연구들이 진행되어 왔다. 무중력 상태에서의 유체의 거동은 부착력, 응집력, 표면장력 등의 비중이 커지기 때문에 중력이 있는 상태에서와 다르게 나타난다. 본 논문에서는 무중력 환경에서 유체의 거동 특성에 대하여 알아보고 이런 유체의 거동 특성이 액체추진기관에 미치는 영향과 문제점에 대해 기술한다. 또한 이 문제점을 해결하기 위해 어떤 연구들이 진행되고 있는지 알아본다.

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합성(合成)페로몬의 지상(地上)높이별(別) 위치(位置) 및 풍속(風速)에 따른 솔껍질깍지벌레 수컷의 비행(飛行) (Flight of Matsucoccus thunbergianae Males in Response to Synthetic Pheromone Placed at Various Heights above Ground and the Wind Speed)

  • 박승찬;위안진;김형선
    • 한국산림과학회지
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    • 제89권1호
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    • pp.135-140
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    • 2000
  • 솔껍질깍지벌레의 수컷성충이 합성페로몬에 반응하여 비행하는 행동습성을 규명하고자 수직으로 세운 대나무 막대에 지상 0.1m부터 2.0m의 범위에 끈끈이 트랩을 5개 배열하고 그중 0.1m, 1.0m, 2.0m중의 한곳에 합성페로몬을 처리한 bait를 부착하여 각 끈끈이 트랩에서의 수컷부착수를 수관 울폐도별로 조사한 결과는 다음과 같다. 솔껍질깍지벌레 피해 해송림 근처의 공터에서, 페로몬 bait를 지상 2m 및 1m에 설치했을 때 동일 수직 막대상에 있는 각 높이의 트랩당 수컷부착수는 차이가 없었으나 지면근처에 bait를 설치한 경우 지면근처에 수컷이 집중적으로 비행하고 있었다. 수관 울폐도가 소한 임지의 경우, bait를 지상 2m에 설치한 것은 동일 수직막대상에 있는 각 높이의 트랩당 수컷부착수는 차이가 없었으나 지상 1m에 설치한 것은 bait 부위를 중심으로 많은 수컷이 비행하고 있었고, 수관 울폐도가 밀한 장소에서는 bait의 지상높이에 관계없이 수컷은 그 bait의 근처에서 많이 비행하고 있었다. 3개 지역 공히 지면부위에 bait를 설치한 처리구에서 지면부위의 트랩에 가장 많은 수컷이 부착되어 본 해충의 선단지 조사를 위한 페로몬 트랩 설치장소는 지면부위가 가장 적합한 것으로 판단된다. 풍속별 수컷의 페로몬에 대한 반응조사 결과, 페로몬을 감지한 수컷은 풍속이 낮은 공간을 주로 비행하는 것으로 조사되었다.

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지형정보 기반 조난자 행동예측을 위한 마코프 의사결정과정 모형 (MDP(Markov Decision Process) Model for Prediction of Survivor Behavior based on Topographic Information)

  • 손진호;김수환
    • 지능정보연구
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    • 제29권2호
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    • pp.101-114
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    • 2023
  • 유사시 종심 깊숙한 곳에서 적을 타격하는 임무를 수행하는 항공기의 경우 격추될 위험에 항시 노출되어 있다. 현대전의 핵심 전투력으로써 최첨단의 무기체계를 운용하는 공중근무 요원은 양성하는데 많은 시간과 노력, 국가 예산이 소요되며 그들이 가진 작전 능력과 군사기밀이 매우 중요하기에 공중근무 요원의 생환은 매우 중요한 문제이다. 따라서, 본 연구에서는 적지에서 비상탈출한 조난자가 장애물을 피해 목표지점까지 도피·탈출을 시행할 경로를 예측하는 경로 문제를 연구하였으며 이를 통해 비상탈출한 조난자의 무사 생환 가능성을 높이고자 하였다. 본 연구 주제와 관련된 기존 연구들은 경로 문제를 네트워크 기반 문제로 접근하여 TSP, VRP, Dijkstra 알고리즘 등으로 문제를 변형하여 최적화 기법으로 접근한 연구가 있었다. 본 연구에서는 동적 환경을 모델링 하기에 적합한 MDP(마코프 의사결정과정)를 적용하여 연구하였다. 또한 GIS를 이용하여 지형정보 데이터를 추출하여 활용함으로써 모형의 객관성을 높였으며, MDP의 보상구조를 설계하는 과정에서 기존 연구 대비 모형이 좀 더 현실성을 가질 수 있도록 보다 상세히 지형정보를 반영하였다. 본 연구에서는 조난자가 지형적 이점을 최대한 이용함과 동시에 최단거리로 이동할 수 있는 경로를 도출하기 위하여 가치 반복법 알고리즘, 결정론적 방법론을 사용하였으며 실제 지형정보와 조난자가 도피·탈출 과정에서 만날 수 있는 장애요소들을 추가하여 모형의 현실성을 더하고자 하였다. 이를 통해 조난자가 조난 상황에서 어떠한 경로를 통해 도피·탈출을 수행할지 예측해 볼 수 있었다. 본 연구에서 제시한 모형은 보상구조의 재설계를 통해 여러 가지 다양한 작전 상황에 응용이 가능하며 실제 상황에서 조난자의 도피·탈출 경로를 예측하고 전투 탐색구조 작전을 진행시키는 데 있어 다양한 요소가 반영된 과학적인 기법에 근거한 의사결정 지원이 가능할 것이다.