DOI QR코드

DOI QR Code

Development of the Multi-Propeller based Attitude Control Method for VTOL type Compound Aircraft

VTOL 타입의 복합형 비행체에 적용가능한 다수 프로펠러 기반 자세제어기법의 개발

  • Seung, Myeonghun (Future Aerospace Technology Team of Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Han, Sanghyuck (Future Aerospace Technology Team of Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Kim, Jongchul (Future Aerospace Technology Team of Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Gong, Hyeon Cheol (Future Aerospace Technology Team of Korea Aerospace Research Institute)
  • Received : 2016.04.04
  • Accepted : 2016.10.26
  • Published : 2017.06.01

Abstract

In recent decades, many researchers have been struggling to developing the compound aircraft that is capable high speed and VTOL flight. And in recent years, multi-copters are very popular because of having advantages of VTOL and easy handling, but they are lack of doing long-range mission. Therefore, we presents simple aircraft architecture which is equipped fixed wing, multi propellers and no control surfaces. In this paper, we designed the attitude control for the compound aircraft prototype and measured the attitude control performance with flight test for validating prototype's performance. We analysed the attitude control test result comparing with similar size of a fixed wing aircraft. The performance was almost same as fixed wing aircraft.

지금까지, 고속 비행과 수직이착륙의 장점을 갖는 비행체에 대한 많은 연구가 있었다. 최근 대중화된 멀티콥터 형태의 드론은 수직이착륙과 다루기가 쉬운 장점을 가지나, 수십 Km 이상의 장거리 임무에는 적합하지 않다. 이에, 본 연구에서는 다수의 프로펠러를 고정익에 결합한 복합형 시제기를 설계 및 제작하였다. 복합형 시제기는 멀티콥터와 고정익의 단순한 결합이 아닌, 멀티콥터의 다수 프로펠러가 자세제어를 수행하여 고정익의 조종면을 대신할 수 있도록 설계하고 비행시험을 통해 자세제어 성능을 확인하였다. 복합형 시제기의 자세제어 성능을 유사급 고정익 비행체와 비교한 결과 다수 프로펠러 기반 자세제어의 성능이 고정익 비행체의 자세제어 성능과 유사한 성능을 보였다.

Keywords

References

  1. Ahn, O., Kim, J., Lim, C., "Smart UAV Research Program Status Update: Achievement Of TILT-ROTOR Technology Development and Vision Ahead," ICAS, 2010.
  2. K. R. Smith, Jr. and F. W. Belina, "Small V/STOL Aircraft Analysis," Vol. 1., NASA Report CR-2425, May 1974.
  3. Ozdemir, U., Aktas, Y. O., Demirbag, K., Erdem, A., Kalaycioglu, G. D., Ozkol, I., Inalhan, G., "Design of a Commercial Hybrid VTOL UAV System," International Conference on Unmanned Aircraft Systems(ICUAS), 2013
  4. Seung, M. H., et al., "Development of a Multicopter - Fixed Wing Compound Aircraft with Multi Propeller Attitude Control using Experimental Studies", Spring Conference on the Society for Aerospace System Engineering(SASE), 2015.
  5. http://www.xflr5.com
  6. http://www.gpsvisualizer.com
  7. http://www.aerodesign.de/english/profile/profile_s.htm#hs522
  8. B. Etkin, L. D. Reid, "Dynamics of Flight Stability and Control" 3rd Ed. John Wiley & Sons. Inc., Canada, 1996., pp.100-105.