DOI QR코드

DOI QR Code

플랩이 있는 무인기 전운동 카나드의 동적공탄성 특성

Dynamic Aeroelastic Characteristics of an All-Movable Canard with Oscillating Flap Used in UAV

  • 김동현 (국립경상대학교 기계항공공학부 및 항공기 부품기술연구소) ;
  • 구교남 (울산대학교 수송기계시스템 공학부) ;
  • 이인 (한국과학기술원 항공우주공학과) ;
  • 김성준 (한국항공우주연구원) ;
  • 김성찬 (한국항공우주연구원) ;
  • 이정진 (한국항공우주연구원) ;
  • 최익현 (한국항공우주연구원)
  • 발행 : 2004.08.01

초록

본 연구에서는 공력 압축성 효과를 고려하여 플랩이 있는 무인기 카나드에 대한 동적 공탄성 해석을 수행하였다. 고려한 해석 모델은 국내에서 개발 후보로 검토된 모델 중 하나인 CRW(Canard-Rotor-Wing) 무인기의 전운동(all-movable) 카나드이다. 초기 설계 데이터를 기반으로 하여 등가구조 날개 모델을 구성하였다. 엄밀한 공탄성 특성해석을 위해 주파수 및 시간영역 해석기법이 모두 적용되었으며, 카나드 및 플랩 연결부의 회전강성 변화에 대한 매개변수 연구를 수행하였다. 플랩이 있는 전운동 조종면의 경우 각 조종축에서의 등가회전강성은 공탄성 안정성에 중요한 설계인자이다. 본 연구를 통하여 설계 초기단계에서 동적공탄성 안정성에 미치는 영향을 파악하였으며 관련 해석결과들을 제시하였다.

In this study, dynamic aeroelastic analyses of the canard with oscillating flap are conducted considering the effect of aerodynamic compressibility. The canard model considered herein is an all-movable type with a pitching axis on a canard-rotor-wing aircraft which was considered as one of the major UAV candidates under developing in Korea. The equivalent structural model is constructed based on the initial design data by the Korea smart UAV development center. Both the frequency and the time-domain aeroelastic analyses have been applied to practically conduct parametric studies on the effects of equivalent torsional stiffness. In the case of all-movable control surface with oscillating flap, the equivalent rotational stiffness of the pitch axes are important design parameters. The parametric results for the aeroelastic instability are practically presented.

키워드

참고문헌

  1. 김동현, 이인, 지선구, 권장혁, "미소교란 방정식을 이용한 천음속 유동장 해석", 한국항공우주학회지, 제26권, 제2호, 1998, pp. 1-9.
  2. Kim, D. H. and Lee, I., "Transonic and Low-Supersonic Aerodynamic Analysis of a Wing with Underpylon/Store," Journal of Aircraft, Vol. 37, No. 1, January-February 2000, pp. 189-192. https://doi.org/10.2514/2.2582
  3. 김동현, 이인, "미소교란 방정식을 이용한 3차원 항공기 날개의 천음속 플러터 해석", 한국항공우주학회지, 제26권, 제7호, 1998, pp. 85-95.
  4. Kim, D. H. and Lee, I., "Transonic and Low-Supersonic Aeroelasitic Analysis of a Two-Degree-of-Freedom Airfoil with a Freeplay Non-Linearity," Journal of Sound and Vibration, Vol. 234, No. 5, 2000., pp. 859-880. https://doi.org/10.1006/jsvi.2000.2907
  5. 김동현, 권혁준, 이인, "3차원 날개의 플러터 해석 결과와 풍동시험 결과의 비교연구", 한국항공우주학회지, 제28권, 제3호, 2000, pp. 53-63.
  6. Kim, D. H. and Lee, I., "CFD-Based Matched-point Linear and Nonlinear Flutter Analysis of Sweptback Wings in Transonic and Supersonic Flows," Computational Fluid Dynamics Journal, Vol. 11, No. 1, April 2002, pp. 35-49.
  7. Kim, D. H., Kwon, H. J., Lee, I., and Paek, S. K., "Nonlinear Aeroelastic Computation of a Full Aircraft Configuration with Pylon/External Stores," KSAS International Journal, Vol. 4, No. 1, May 2003, pp. 34-44.