Journal of Aerospace System Engineering (항공우주시스템공학회지)

The Society for Aerospace System Engineering (항공우주시스템공학회)
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Comparison of the Free-Fall Impact Force Applied to a Multicopter PAV According to External Airbag Folding Method

외부 에어백 폴딩 방식에 따른 자유 낙하 충돌 시 멀티콥터형 개인용 항공기에 가해지는 충격력 비교

  • Jang, Yoon Ho (Department of Aerospace Engineering, Pusan National University) ;
  • Kim, Jeong (Department of Aerospace Engineering, Pusan National University)
  • 장윤호 (부산대학교 공과대학 항공우주공학과) ;
  • 김정 (부산대학교 공과대학 항공우주공학과)
  • Received : 2021.08.17
  • Accepted : 2021.10.25
  • Published : 2022.02.28
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Abstract

With the development of small multicopter PAV (Personal Air Vehicle), it is necessary to develop safety-related devices for manned rotorcraft. In this study, we assumed that an external airbag can be installed in a small multicopter PAV, and using LS-DYNA's Airbag Folding Application, we performed a free-fall collision analysis by modeling the airbag shapes consisting or Roll, Zigzag, and Sigma. There was no significant difference in the final airbag deployment time of the three models. However, when it collides with the ground during deployment, the Sigma fold type external airbag had the fastest deployment speed, applying the most impact force to the PAV, while the Roll fold type external airbag applied the smallest impact force to the PAV.

회전익 항공기의 발달에 따라 사람이 탑승하는 유인 회전익 항공기의 안전과 관련된 장치들이 개발 될 필요가 있다. 본 연구에서는 소형 멀티콥터 PAV에 외부 에어백이 장착될 수 있다는 점을 가정하였다. LS-DYNA의 Airbag Folding Application을 사용하여 Roll, Sigma, Zigzag 총 세 가지 폴딩이 이루어진 에어백 형상들을 모델링하고 자유낙하 충돌 해석을 수행하였다. 세 가지 모델의 최종 에어백 전개 시간에는 큰 차이가 없었다. 그러나 전개가 시작되는 중 지면과 충돌 할 경우 Sigma Fold 방식의 외부 에어백이 전개 속도는 가장 빠르지만, PAV에 더 많은 충격력을 전달한다는 것을 확인하였으며, 최종적으로 Roll Fold 방식의 외부 에어백이 가장 작은 충격력을 전달한다는 결론을 도출하였다.

Keywords

Acknowledgement

이 논문은 2019년도 정부(미래창조과학부)의 재원으로 한국연구재단의 선도연구센터지원사업(No.2019R1A5A6099595)과 2020년도 정부(미래창조과학부)의 재원으로 한국연구재단의 이공학개인기초연구지원사업(No. NRF-2020R1I1A3A04036865) 및 교육부 및 한국연구재단의 4단계 두뇌한국21 사업(4단계 BK21 사업) 및 2017년도 정부(산업통상자원부)의 재원으로 한국산업기술진흥원-산업용 무인비행장치 전문인력양성사업(No. G02N05660000601)의 지원을 받아 수행된 연구임. 이에 관계자 여러분께 감사드립니다.

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