항공기의 비행성능은 추진기관의 비행성능과 직접 연관이 있으므로, 추진기관의 정확한 비행성능 예측은 항공기의 성능해석에 있어서 필수적인 요소이다. KT-1 기본 훈련기에 장착된 터보프롭 엔진의 규격 장착성능 해석결과는 실제 비행시험 결과와 차이를 보여 추진기관의 정확한 비행성능 예측 방법이 요추되었다. 이를 위해 비행시험 자료를 분석하고, 엔진 구성품의 성능도 보정방법을 사용한 비행성능 해석기법을 연구하였다. 추진기관의 비행성능 해석과 비행시험 결과를 비교 검토한 결과, 다양한 비행조건 및 엔진 작동조건하에서 추진기관 비행성능을 정확히 예측하는 것을 확인할 수 있었다.
영상탐색기가 적용된 유도무기체계의 경우 영상 추적 성능이 체계 성능에 큰 영향을 미치기 때문에 유도탄 비행 중 강인한 영상 추적 성능을 확보하는 것이 필수적이다. 유도탄의 실사격 비행시험이 실제 영상 추적 성능을 확인하기 위한 가장 확실한 방법이나, 실사격 시험만으로 영상 추적기법을 실험 및 수정/보완할 경우 매우 큰 비용 손실이 발생하게 된다. 따라서 영상탐색기를 유도탄 비행 궤적을 모의할 수 있는 비행체에 탑재 후 추적 성능을 시험하는 탑재비행시험(CFT; Captive Flight Test)을 수행하게 된다. 하지만 탐색기를 탑재하는 항공기가 유도탄의 완벽한 거동을 모의하는 것은 불가능하기 때문에 탑재 비행시험만으로 체계 성능을 확인할 수는 없다. 본 논문에서는 기존 영상추적기법 단독 성능 확인에만 한정되어 있던 탑재비행시험 영상을 통합비행 시뮬레이션에 적용하여 체계 성능 확인이 가능하도록 한 기법 연구 결과에 대하여 기술하였다. 이 연구는 탑재비행시험 영상의 활용도를 증대시킬 뿐만 아니라, 기존 합성영상 기반의 통합비행 시뮬레이션 기법의 사실성을 보완할 수 있어 다양한 측면에서 체계 성능 검증을 가능하게 하였다.
창공-91의 비행 시험의 목적은 성능 측정과 비행 특성의 확인이며 교통부의 기준은 주로 비행기의 운항에 따르는 안정성에 주안점을 두고 있다. 비행 시험으로 실속 속도와 이착륙 성능 그리고 상승 성능을 측정하여 비행 교범에 수록하였고, 안정성과 조종성의 적절함을 판단하였다. 창공-91 A2기의 비행 시험에 소요된 비행 시간은 81. 5 시간이다. (창공-91 $A_1$기 : 52.8시간)
비행시험은 개발 항공기의 다양한 성능검증을 포함하여 감항기술기준에 대한 안전성을 입증하는 최종시험으로서 중요성이 크다. 특히, 민간 항공기의 비행시험은 개발업체의 경험 및 노하우에 의해 기술 보호성격이 강하며, 다양한 시험항목과 비행조건에 의해 비용이나 시간측면에서 효율적인 비행시험 수행 및 비행시험 기법의 확보는 필수적이다. 본 논문에서는 이륙 및 착륙성능 입증을 위한 이착륙 비행시험에 대해 지상관측법과 DGPS를 활용한 비행시험 기법을 제안하고 실제 비행시험을 수행하여 그 결과를 비교하였다.
본 연구에서는 틸트로터 비행체인 스마트무인기의 비행시험에서 엔진성능 데이터를 추출하고 분석하였다. 비행시험은 프롭로터의 틸트각이 90도에서 0도로 변화하고 다시 0도에서 90도로 변환하는 천이비행 영역에서 이루어졌다. 비행시험으로부터 수집된 엔진성능 데이터로서 엔진 동력과 비연료 소모율은 엔진성능계산프로그램의 예측결과와 잘 일치하였다.
본 연구는 창공-91 항공기의 비행 시험의 일환으로 수행된 것으로, 항공기의 이 착륙 성능 측정을 위한 비행 시험의 절차와 사용된 방법, 자료 처리 절차 그리고 비행 시험 결과에 대해 기술하였다. 본 비행 시험은 FAR 부속서인 Advisory Circular 23-8A 의 비행 시험 절차에 따라 수행되었으며, 측정된 자료를 분석한 결과 설계시에 결정된 창공-91의 성능 자료를 만족함을 보였다.
본 논문은 최근에 각광 받고 있는 드론(멀티콥터)과 관련하여 비행체의 비행 성능, 특히 비행 가능 시간에 대한 예측과 실험 데이터를 통한 검증 등을 목표로 하여, 제자리 비행에 대한 연구 결과를 제시 하고 있다. 연구 방법을 드론 시스템을 구성하고 있는 여러 부품들을 기능별로 분류하여 부품 수준에서의 제원과 기능에 대한 정리 및 수학적 수식화를 통하여 단위 부품의 성능을 분석 및 실험 데이터를 확보하고, 이들 단위 부품 데이터의 조합을 통하여 드론 시스템의 제자리비행 성능을 예측하는 연구 결과를 보여 주고 있다. 또한 5kg급 쿼드콥터를 이용하여 제자리 비행에 대한 분석을 통하여 비행시간에 따른 전압 변화를 예측, 검증 하였으며 해당 방법을 통해 제자리 비행시간을 예측하였다.
본 논문에서는 배터리와 전기모터 방식의 추진장치를 사용하는 소형무인항공기의 비행성능을 분석한다. 비행시험을 통해 얻은 데이터로부터 공력특성을 예측하고, 이를 활용하여 비행성능을 예측한다. 최대 항속시간을 얻을 수 있는 적정 비행속도를 제시하고, 비행속도에 따른 항속시간 및 항속거리를 예측한다.
항공기 개발과정 중 비행 계측장비를 통하여 획득된 비행 데이터는 항공기 개발 및 성능 개선에 중요한 역할을 한다. 따라서 비행 계측장비의 신뢰성 확보가 요구됨에 따라 비행 계측장비의 건전성을 점검하기 위한 점검 시스템이 매우 중요하다. 본 논문에서는 비행 데이터 계측장비의 기존 점검 시스템을 분석하여 점검 시스템의 하드웨어 및 소프트웨어 측면의 개선점을 제시한다. 이를 바탕으로 성능이 개선된 점검 시스템을 설계 및 구현하고, 시험 결과를 제시한다. 성능이 개선된 점검 시스템은 기존 점검 시스템보다 비용 절감과 유연한 적용, 그리고 유지보수성이 향상되었다. 따라서 계측장비의 건전성을 확보할 수 있어 비행 데이터의 신뢰성 향상을 기대할 수 있다.
아음속과 초음속 영역에서 모두 비행하는 재사용 비행체의 추진기관인 TBCC(Turbine Based Combined Cycle)엔진의 성능 설계 기법에 대한 연구를 수행하였다. 이 엔진은 터보제트엔진과 램제트 엔진의 복합 사이클 엔진으로 구성되어 있으며, 비행 마하수 영역별로 터보제트엔진의 작동과 램제트 엔진의 작동 그리고 터보제트엔진과 램제트엔진이 동시 작동하는 구간으로 구성된다. TBCC엔진의 성능해석 기법을 제안하고, 개별 엔진의 성능 결과를 검증 하였으며, 가상의 비행 영역에서 TBCC엔진의 성능을 해석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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