한국항공우주학회지 (Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences)

  • 제35권3호
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  • Pages.177-182
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  • 2007
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  • 1225-1348(pISSN)
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  • 2287-6871(eISSN)
한국항공우주학회 (The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences)
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FAST 동체의 공력특성에 대한 수치 및 실험 연구

Numerical and Experimental Study on the Aerodynamic Characteristics of FAST Fuselages

  • 한철희 (충주대학교 항공기계설계학과) ;
  • 조정보 (한양대학교 대학원 기계공학과 대학원) ;
  • 조진수 (한양대학교 기계공학과)
  • 발행 : 2007.03.31
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초록

경계요소법을 사용하여 세 가지 유형의 전두부 형상과 비 평면 지면이 FAST 동체의 공력 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 본 수치해석 기법을 검증하고 벽면의 영향이 마찰항력에 미치는 영향을 파악하기 위하여 풍동시험을 수행하였다. 채널은 동체의 양력을 증가시키는 효과가 있었다. 최적의 전두부 형상은 동체와 측면 벽 사이의 간격, 동체의 높이와 같은 FAST 및 안내로 설계 조건에 의존하였다. 계산한 유도항력계수 값과 측정한 전항력 값을 비교한 결과 형상 항력은 동체의 고도에 무관하였다. 지면효과를 받지 않는 동체의 형상항력 값을 알고 있다면, 본 수치기법은 고속 지상 운행체의 개념설계에 사용할 수 있다.

The effects of three fuselage head shapes and nonplanar ground surface on the aerodynamic characteristics of FAST fuselages are investigated using a boundary element method. Wind tunnel test is also performed to validate the present method and to identify the wall effect on the frictional drag which cannot be analyzed using the present method. It is found that the channel has an effect of increasing the lift of those investigated fuselages. The optimal head shape depends on the design conditions of the FAST and its guideway channel. Comparing the calculated induced drag with the measured total drag, it can be concluded that the profile drag is independent of the ground height. Thus, the present numerical method can be applied to the conceptual design of the high-speed ground transporters if only the profile drag of the vehicle in free flight is assumed to be known.

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참고문헌

  1. Han, C, 'Aerodynamic Analysis and Design of an Aero-levitation Vehicle for a High speed Ground Transportation System', Ph. D. Dissertation, Department of Mechanical Engineering, Hanyang University, 2003, pp. 5-15
  2. Han, C. Cho, J., Moon, Y, Yoon, Y, and Song, Y, 'Design of an Aerolevitation Electric Vehicle for High-Speed Ground Transportation System', Journal of Aircraft, Vol. 42, No.1, 2005, pp. 93-104 https://doi.org/10.2514/1.95
  3. 이승재, 한철희, 조진수, 'FAST 개념설계', 한국항공우주학회 추계학술대회논문집, 2006
  4. Joseph, E. D. and Gordon, L. H., 'Nonplanar Wings 111 Nonplanar Ground Effect', Journal of Aircraft, Vol. 19, No.5, pp. 308-311
  5. William, H. A. and William, R. E., 'Configuration Effect on the Lift of a Body in Close Ground Proximity', Journal of Aircraft, Vol. 13, No.8, 1976, pp. 584-589 https://doi.org/10.2514/3.44547
  6. Kono, T., Kohama, Y, and Matsui, N., 'Stability Guide Way Type Wing in Ground Effect Vehicle', Proceeding of the Third JSME -KSME Fluids Engineering Conference, JSME, Sendai, Japan, 1994, pp. 715-718
  7. Ahmed, M. R. and Kohama, Y, 'Some Aerodynamic Characteristics of a Tandem Wing Configuration in Close Ground Proximity', Proceeding of the Fourth JSME -KSME Fluids Engineering Conference, KSME, Haeundae, Pusan, Korea, October 18-21, 1998
  8. Zhang, X and Zerihan, J, ' Off-Surface Aerodynamic Measurements of a Wing in Ground Effect', Journal of Aircraft, Vol. 40, No. 4, July - August 2003
  9. Kornev, N. and Matveev, K., 'Complex Numerical Modeling of Wing-In-Ground Vehicles', 41st Aerospace Sciences Meeting and Exhibit 6-9 January 2003, Reno, Nevada, AIAA 2003-0600
  10. Divitiis, N. D., 'Performance and Stability of a Winged Vehicle in Ground Effect', Journal of Aircraft, Vol. 42, No.1, 2005, pp. 148-157 https://doi.org/10.2514/1.4830
  11. Ahmed, M.R., Takasaki, T., and Kohama, Y, 'Aerodynamics of a NACA4412 Airfoil in Ground Effect', AIAA Journal, Vol. 45, No.1, 2007, pp. 37-47 https://doi.org/10.2514/1.23872
  12. Katz, J. and Plotkin, A., 'Low-Speed Aerodynamics', Cambridge University Press, 2001, pp. 354-358
  13. 고광철, 정현성, 조진수, '한양대학교 중형 아음속 풍동의 설계 및 보정실험', 한국항공우주학회 춘계학술대회논문집, 2002, pp. 82-85