• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.32 no.3
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• pp.10-16
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• 2004

In this paper the aeroacoustic characteristics of a helicopter main rotor system is measured by using a pair of scaled rotor blades. A low noise rotor test jig is developed for noise measurement and the rotational speed, thrust and torque are measured simultaneously in order to match the aerodynamic conditions with the full scale rotor. The accuracy of the force measurement device was checked through a calibration procedure. The measured thurst and torque with a 1.2m rotor are compared to the results of analytical prediction and showed that the thrust data at various rotational speed followed the prediction relatively well, but the torque data considered less accurate. It is also found that the background noise level of the test rig is sufficiently low, and the measured noise level from the rotor can be scaled with rotor tip speed. However, the Mach number dependancy and the directivity changes depend on the noise source characteristics.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.3
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• pp.301-306
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• 2009

In this study a 3-component rotating balance, which is designed to measure the thrust (Fz) and two moment components (Mx, My) simultaneously for a rotor test jig, is designed and its performance is validated experimentally. The low voltage signal from the strain gages mounted on the balance is amplified with a rotating amplifier, which is then fed through a slip-ring unit into the data acquisition system. In order to validate the accuracy of the calibration matrix obtained from a static calibration test, an additional reaction type balance is used to measure the thrust from a model rotor simultaneously, and shows very good result. Finally, the expanded uncertainty value, which is obtained from ISO method is estimated to be $2.82\times10^{-1}$, and the balance turns out to be reliable.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.620-623
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• 2009

여러 해양에너지 중 유체의 빠른 흐름을 이용하는 조류발전은 서해안과 남해안에 적용하기에 적합하며 해양환경의 영향을 최소화 하면서 많은 에너지를 연속적으로 생산할 수 있는 장점이 있다. 조류발전에서 1차적으로 에너지를 변환시키는 로터는 조류발전시스템의 주요한 장치중의 하나로 여러 변수에 의해 그 성능이 결정된다. 블래이드 수, 형상, 단면적, 허브, 직경 등 여러 요소를 고려하여 로터를 설계하며, 설계정보와 실험데이터를 바탕으로 수치모델을 구현하여 실험에서 직접 계측할 수 없는 로터 주변의 유체현상 및 간섭영향 등을 예측할 수 있다. 본 논문에서는 변화하는 유속에 따른 HAT 로터의 시동속도, 회전수를 측정하여 로터 형상과 허브-직경비가 다른 로터의 성능을 고찰하고, 이를 수치모델로 구현하여 로터주변 유동변화를 연구하였다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.25 no.4
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• pp.398-404
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• 2015

In this paper, we describe the design and performance of a prototype multi-rotor unmaned aerial vehicle( UAV) platform featuring an inertial measurement unit(IMU) based autonomous-flying for use in bluetooth communication environments. Although there has been a fair amount of study of free-flying UAV with multi-rotors, the more recent trend has been to outfit hexarotor helicopter with gimbal to support various services. This paper introduces the hardware and software systems toward very compact and autonomous hexarotors, where they can perform search, rescue, and surveillance missions without external assistance systems like ground station computers, high-performance remote control devices or vision system. The proposed system comprises the construction of the test hexarotor platform, the implementation of an IMU, mathematical modeling and simulation in the helicopter. Furthermore, the hexarotor helicopter with implemented IMU is connected with a micro controller unit(MCU)(ARM-cortex) board. The micro-controller is able to command the rotational speed of the rotors and to get the measurements of the IMU as input signals. The control simulation and experiment on the real system are implemented in the test platform, evaluated and compared against each other.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.11 no.1
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• pp.41-46
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• 2017

A new test bench for small multi-rotor type drones has been developed. Six degrees of freedom (DOF) motion is possible due to a ball bushing, wheels, and rotating plates. An FPGA (field programmable gate array) based controller, that supports realtime parallel processing, is used to measure attitude with an accelerometer and a gyro to adjust motor speed. Several tests were performed to check the operational properties of the test bench and the controller. The results show that this test bench is proper for verifying controllers and the control methods of small multi-rotor drones.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.1
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• pp.12-21
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• 2010

This paper focuses on the hover performance experiment of a small-scale single rotor in partial ground conditions. In this study, small-scale rotor blade rotating device and floor panel are used to include partial ground effect. Thrust and torque were measured with varying collective pitch angles at fixed rotor rotating speed. The overlap distance between rotor and ground is d, the rotor diameter is D. It was shown that the ground effects have little effect on the rotor performance until d/D is 0.25. Four blade rotor has more increased thrust and more reduced power than those of two blade rotor because of stronger ground effect. In addition, it was also found that the thrust increases as a collective pitch angle become smaller. Based on these experiment results, we deduced new empirical equation considered blade number and partial ground effect.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2005.07a
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• pp.159-161
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• 2005

본 논문은 회전형 대용량의 진단 X-선 발생장치를 모노 블록 형태로 설계, 병원의 모바일 진단장치나, 산업용 X-선 장치로의 적용이 가능한 16kw급 X-선 발생장치에 관한 연구이다. 본 장치는 X-선 발생을 위한 고전압 발생부에 회전형 Anode 형의 X-선관을 사용하였고, X-선관의 로터를 구동할 수 있는 로터 구동회로를 추가 하였다. 고주파 고전압용 인버터에는 IGBT(600/300A)를 100kHz로 고주파 스위칭 함으로서 고전압 변압기를 비롯한 고전압 발생부의 크기와 무게를 최소화하였다. 또한, 기존의 16kw급 대용량 진단 X-선 발생장치를 X-선관과 고전압부를 일체화한 모노블록 형태로 설계, 제작하여 부하변동에 따른 X-선 관전압과 관전류의 동작특성을 실험을 통하여 입증하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2005.04a
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• pp.30-34
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• 2005

고속 선박을 추진하는 한 방법으로 널리 사용되는 물분사 추진은 물을 내부 덕트로 빨아들여 임펠러로 물을 가속시켜 노즐을 통해 분사시킴으로써 입출구의 운동량차이에 의해 추력을 얻는 추진장치이다. 선박의 목적에 따라 사용되는 다양한 형태의 물분사 추진기의 개발을 위하여 모형실험을 통하여 그 성능을 검증하는 부분에서 로터의 피치각 변화에 따른 추진기의 성능 실험을 하는 것은 많은 비용과 시간이 따른다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 추진기 내부의 유동장을 4가지 피치각에 따라 추진력을 3차원 비압축성 Navier-Stokes 방정식을 이용하여 해석하였다. 로터의 회전을 고려하여 슬라이딩 다중 격자기법을 적용하였고 추력계수, 토크계수, 그리고 모멘텀을 해석 결과와 비교 분석을 통하여 추진기의 성능과 효율을 추정하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2012.05a
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• pp.539-540
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• 2012

최근까지 무인 항공기는 군사적인 목적으로 활용하기 위해 활발하게 연구 되어 왔다. 근래에 들어 레저용, 또는 상업용으로 활용도가 급격히 증대되고 있다. 이에 국내외의 대학 및 연구기간에서 무인항공기의 자동비행 제어시스템을 위한 연구를 활발히 진행되고 있다. 최근 들어 무인항공기로 제어하기가 쉽고 활용도가 높은 쿼드로터 비행체가 각광을 받고 있는데 이미 많은 연구가 진행되어 왔다. 이러한 쿼드로터는 4개의 로터의 속도 제어로 비행체의 위치제어가 가능하다. 쿼드로터의 구조적인 이점으로 제어가 쉬운 반면 바람과 같은 외란에 매우 취약하다는 단점이 있어 실제 위치 제어가 쉽지가 않다. 본 논문에서는 외란(disturbance)에 취약한 쿼드로터의 위치제어를 안정하게 제어하기 위해 비행체의 자세 측정 센서인 관성측정장치(Inertial Measurement Unit)를 만들어 비행체의 자세를 측정 할 수 있도록 하였다. IMU는 자이로(Gyro)와 가속도(Accelerometer) 센서를 융합하여 비행체의 Roll, Pitch, Yaw 자세를 계측할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 일반적인 PID 제어기법을 적용하여 기존의 쿼드로터의 비행체에 대한 제어 성능을 실험을 제시하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.48 no.8
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• pp.597-609
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• 2020

These days, the coaxial rotor system is used for various purposes like UAVs, Mars exploration helicopters, and the next-generation high-speed rotorcraft. A number of research projects on aerodynamic performance of rotor systems, including the coaxial configuration have been made previously. On the contrary, research on rotor blade deformation has been mainly carried out regarding the single rotor system, where such effort has not been enough on the coaxial system. Nonetheless, in case of the coaxial system, blade deformation analysis is much more important because of the complex air flow around the rotors, and that the distance between the two rotors is a key factor affects aerodynamic performance of the entire system. For these reasons, an experimental study on rotor blade deformation of the coaxial system was conducted using the Stereo Pattern Recognition(SPR) technique, one of the state-of-the-art of photogrammetry method. In this research, a small-scale coaxial rotor test stand designed by Korea Aerospace Research Institute(KARI) was used. With the same test stand, performance of the coaxial configuration had been studied before the experimental study on blade deformation, in order to find the relation between performance and blade deformation of the rotor system. Results of the performance test and the deformation study are presented in this article.