• 제목/요약/키워드: 안정미계수

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아음속 초음속 패널법을 이용한 항공기 안정성 미계수 예측 (Estimation of Aircraft Stability Derivatives Using a Subsonic-supersonic Panel Method)

  • 공효준;이형로;김범수;이승수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.385-394
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    • 2012
  • 아음속-초음속 패널법(panel method)을 이용하여 항공기의 정적 안정성 미계수와 동적 안정성 미계수 및 조종미계수를 예측할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 사용된 코드는 아음속-초음속 소스(source)와 말굽 와류(elementary horse shoe vortex)의 분포를 사용하고, 그 분포의 크기는 얇은 물체 근사(thin body approximation)을 적용하여 간략히 한 경계 조건을 이용하여 계산하였다. 항공기에 부착된 물체 좌표계에서 준정상(quasi-steady) 해석을 통해서 항공기 3축의 댐핑 계수를 예측하였다. 개발된 코드는 삼각날개(delta-wing)의 중립점(neutral point), 롤, 피치 댐핑 계수의 이론치와 비교하여 검증하였다. 마지막으로 F-18의 정적, 동적 안정성 미계수와 조종 미계수를 풍동 시험치와 계산치에 비교하여 개발한 코드의 정확성과 유용성을 확인하였다.

강제조화운동을 이용한 SDM의 세로 및 방향 안정성 미계수 예측 (Prediction of Longitudinal and Directional Stability Derivatives for the SDM using Forced Harmonic Oscillation)

  • 이형로;이승수;조창열
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권11호
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    • pp.948-956
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    • 2012
  • 본 논문에서는 SDM 형상의 세로와 방향의 안정성 미계수를 예측하였다. 피치와 요 방향에 대한 강제조화 진동운동을 이용하여 정적 및 동적 미계수를 한 번에 계산하였다. 계산은 비정상 해석을 위한 이중시간 적분법을 적용한 3차원 Euler 해석자를 사용하여 수행하였다. 본 연구에서는 마하수뿐만 아니라 다양한 운동 변수에 따른 미계수를 예측하였다. 예측된 결과는 이전에 발표된 수치적, 실험적 연구 결과들과 비교하여 검증하였다.

잠수함의 Conning Tower 위치 및 제어판 형태에 따른 동적 안정성 분석 (Dynamic Stability Analysis of a Submarine by Changing Conning Tower Position and Control Planes)

  • 한지훈;정재훈;이성범;장근영;이승건
    • 한국항해항만학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.389-394
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    • 2017
  • 본 논문에서는 수중운동체 중 하나인 잠수함의 코닝타워(Conning tower) 위치 및 제어판 형태에 따라 4가지 타입별로 나누어 회전팔 시험(Rotating arm test)을 실시하였다. 또한 본 RA 시험을 통하여 유체력 미계수를 추정하였으며 수평면 운동에 대한 동적 안정성(Dynamic stability)을 평가하였다. 특히, 자유수면의 영향으로부터 자유로운 심도비(Depth ratio) 6.0에서 힘과 모멘트를 측정한 후, 다중회귀분석을 이용하여 유체력 미계수를 추정하였다. 최종적으로 선형유체력 미계수를 이용한 수평면 동적 안정성 지수를 산정함으로써 잠수함 타입별 특성이 동적 안정성에 미치는 영향을 분석하였다.

헬리콥터 시뮬레이션용 GUI S/W 개발 (GUI S/W Development for Helicopter Simulation)

  • 박상선;이상기;이환;주광혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권9호
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    • pp.88-93
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    • 2003
  • 본 논문은 헬리콥터용 시뮬레이션 프로그램 개발에 관한 연구이다. 일반적으로 헬리콥터 비행시뮬레이션에 사용되는 수학모델은 고 충실도를 가져야 한다. 그러므로 시뮬레이션을 실행할 때 보다 정교하 공력 모델이 필요하게 되며, 계산시간이 많이 걸린다. 어떠한 특수 목적을 수행하는 UAV 비행제어시스템에서는 제어기를 설계할 때 사용되는 선형모델을 비선형모델로부터 얻는 시간을 최소화 하는 것이 중요하다. 이와 같은 목적을 달성하기 위한 첫 번째 단계는 실제로 헬리콥터 동특성을 잘 나타내는 비선형 모델을 완성하는 일이다. 두 번째 단계는 비선형방정식으로부터 특정 비행조건에 맞는 트림값을 계산하는 것이다. 그리고 나서 수치적인 방법으로 안정미계수와 조종미계수를 계산하여 특정 비행 상태 조건에 부합하는 선형모델을 구한다. 이러한 과정을 편리하게 처리하는 프로그램을 MATLAB GUI를 사용해서 개발하였다. 이 논문에서 제안된 방법은 기존의 실물크기 모델헬리콥터 시뮬레이션 방법에 비해 간략화된 것이다. 따라서 선형모델을 얻기까지의 연산시간이 짧아서 무인헬리콥터의 비행제어시스템을 설계하는데 유용할 것이다.

강제진동 기법을 이용한 무미익 비행체의 동안정 미계수 측정 (Measurement of Dynamic Stability Derivatives of Tailless Lamda-shape UAV using Forced Oscillation Method)

  • 양광진;정형석;조동현;안은혜;고준수;홍진성;김용덕;이명섭;허기봉
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권7호
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    • pp.552-561
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    • 2016
  • 본 연구에서는 강제진동 기법을 이용하여 람다형상을 갖는 무미익 무인기의 동안정 미계수를 측정하였다. 강제진동 기법은 시험모델을 일정한 크기의 각 변위로 진동시키면서 항공기에 작용하는 공력의 시간이력(time history) 데이터를 측정하고, 입력진동 대비 공력데이터의 위상차와 진폭을 추출함으로써 비행체의 동안정 미계수를 계산하는 방법이다. 본 연구에서는 롤, 피치, 요 방향으로 각각 진동시킬 수 있는 실험 장치를 설계, 제작하여 국내 최초로 무미익 항공기의 동안정 미계수 측정 시험을 수행하였다. 롤 댐핑 동안정 미계수 측정 결과, 진동 주파수와 진동의 크기가 증가하여도 동안정 미계수의 경향성은 동일하게 나타나며, 전반적으로 측정 받음각 구간에서 안정한 특성을 보였다. 피치 댐핑 동안정 미계수의 경우 작은 진동 주파수에서 동적으로 더 안정해지며, 받음각 $15^{\circ}$ 이상에서는 동적으로 불안정해지는 경향성을 보였다. 각 시험데이터들은 반복성 시험을 통해 데이터의 신뢰성을 검증하였으며, 본 연구에 적용된 강제진동 기법이 무미익 항공기의 동안정 미계수를 성공적으로 측정할 수 있음을 확인하였다.

사석의 수리적 안정성 분석식의 비교 (Comparative Study of Hydraulic Stability Analyzes of Riprap)

  • 이민호;최흥식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1833-1838
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    • 2008
  • 본 연구는 호안보호공 중 하천 바닥 또는 제방의 유지시설로 많이 쓰이는 사석의 안정성 분석을 위하여 수리실험을 실시하였다. 안정성 분석을 위해 Isbash식, Netherlands 간이공식, ASCE식, Pilarczk식, Maynord식을 검토하였다. 실험결과 사석의 직경이 커짐에 따라 한계유속이 증가하였고, 형상계수가 커지면 한계유속이 증하하였다. 또한 랜덤배열일 때보다 규칙배열일 경우 한계유속이 크게 측정 되었다. 이로서 형상계수와 인터로킹의 정도가 사석의 안정성에 중요한 함수라는 것을 나타낸다. 사석은 Maynord의 직경공식과 미 California주 정부 중량공식이 적합하게 나왔고, 모형사석의 규칙배열에서는 Pilarczk의 직경공식과 Netherlands 간이 무게공식이 적합하였다. 모형사석의 랜덤배열시에는 Isbash 공식이 적합하였다. Isbash 공식과 직경산정에 형상계수를 대입하여 새로운 식을 개발하였다. 이는 기존공식의 적용성을 더 개선할 수 있으리라고 기대된다.

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경비행기의 비행특성 분석 및 준경험적 분석 방법 비교 (A Comparison Study on the Semi-empirical Analysis Approach for the Flight Characteristics of a Light Airplane)

  • 이정훈
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.1-9
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    • 2022
  • 본 연구에서는 MDO 프레임워크 개발을 위하여 다양한 준경험적 방법에 근거한 해석적 방법으로 경비행기인 창공-91의 비행운동 특성 파라미터를 추출하고 비행시험 방법을 기준으로 비교하여 평가하였다. 비교 대상의 준경험적 분석 방법은 Perkins 방법, McCormick 방법, 그리고 Smetana 방법이며, 각각의 방법을 통하여 주요 안정성/조종성 미계수와 동안정 계수를 산출하였다. 이에 대한 비교 기준은 비행시험을 수행하여 취득한 데이터로부터 출력오차방법을 활용하여 비행운동 미계수와 동안정 계수를 추출하였다. 아울러 경비행기의 비행특성을 우리나라 국토교통부의 항공기기술기준(KAS, Korean Airworthiness Standard)의 항목과 미 군용의 MIL-F-8785C의 기준으로 분석하여 평가하였다.

천음속 미사일의 동안정성에 대한 충격파 영향 (Effect of Shock Waves on Dynamic Stability of Transonic Missiles)

  • 박수형;권장혁;허기훈;변우식
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.12-20
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    • 2002
  • 천음속 미사일에 대한 동안정 미계수 예측을 위해 비정상 Euler 방정식 해석을 수행하고, 동안정 미계수를 구하기 위한 적분방법을 제시하였다. 현재 방법의 정확도와 효율성을 검증하기 위해 Basic Finner에 대한 계산결과를 실험치와 비교하였다. 또한, Model Finner에서 받음각, 마하수, 회전율에 따른 동안정 미계수들의 변화를 고찰하였다. 해석 결과 천음속 영역에서 핀 사이에 발생한 충격파가미사일의 피치안정성을 증진시킴을 알 수 있었다. 계산의 결과는 비정상 Euler 해석이 충분한 정확도로 동안정 계수의 예측에 적용될 수 있음을 보여준다.

비행중 실시간 파라미터 추정기법을 이용한 커나드 비행기의 가로안정성에 관한 연구 (A study on the Lateral Stability of a Canard Airplane Using In-Flight Real-Time Parameter Estimation Techniques)

  • 박욱제;노양수;최진원;문정호;황명신;성기정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권9호
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    • pp.57-64
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    • 2004
  • 본 논문은 실제의 비행시험 데이터를 이용하여 커나드 비행기 Velocity-173의 가로-방향의 조종/안정 미계수들을 추정하는 것이며, 나아가서 비행중에 (In-Flight) 실시간 파라미터 추정기법을 이용한 미계수 확인 및 분석에 관한 내용이다. 본 논문에서 적용한 비행 중 실시간 파라미터 추정기법의 결과는 AAA의 해석 결과와 비교하였으며, 그 결과는 상당히 신뢰할 수 있고 계산시간 또한 만족스러움을 확인하였다.

매개변수 추정 및 모델추종 적응제어기법을 이용한재형상 비행제어시스템 연구 (Reconfigurable Flight Control Law based on Model Following Scheme and Parameter Estimation)

  • 문관영;김유단;이한민
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.67-73
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    • 2006
  • 본 논문에서는 매개변수 추종기법과 모델추종 적응제어기법을 이용하여 재형상 모델 추종 비행제어기법을 제안하였다. 기준 모델을 추종하기 위하여 모델의 신호와 입력, 오차를 이용하여 적응제어기를 구성하였다. 고장이 발생하는 경우 시스템에 발생하는 불확실성에 대처하기 위해 시스템 식별기법을 도입하였으며, 역변환 계산의 용이성을 위해 회귀적 재귀 푸리에 변환기법을 사용하였다. 회귀적 재귀 푸리에 변환을 이용한 적응제어기법을 통해 고장에 능동적으로 대처하는 비행제어시스템을 구성하였으며, 항공기 제어면 파손을 모사하기 위하여 안정미계수 및 조종미계수 기법을 이용하여 고장을 정식화 하였다. 수치 시뮬레이션을 통해 제안된 제어시스템의 타당성을 검증하였다.