• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권3호
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• pp.99-104
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• 2022

항공기 파일런은 엔진이나 외부장착물을 주날개에 연결하고 파일런 자체에 작용하는 하중을 항공기의 주구조물로 전달하는 역할을 한다. 또한, 긴급상황이나 임무수행시 파일런에 탑재된 외부장착물을 분리하는 기능도 수행할 수 있어야 한다. 만약, 외부장착물 분리과정에서 주변기류나 기능적 문제로 외부장착물의 분리가 적절히 수행되지 않으면 항공기 안전에 심각한 영향을 줄 수 있기 때문에 항공기 적용 전에 파일런으로부터 외부장착물의 분리 안정성이 입증되어야 한다. 본 논문에서는 외부장착물인 외부연료탱크가 파일런으로부터 안전하게 분리가 이루어질 수 있는지 확인하기 위해 수행된 지상분리시험 결과를 제시하였다. 시험 결과로, 외부연료탱크가 시험치구로부터 분리된 후 투하 움직임을 고속카메라로 계측하고, 파일런으로부터 외부연료탱크의 분리 안정성을 확인하였다. 또한, 해당 시험결과는 실제 항공기에서의 외부장착물 분리 안정성 평가에 대한 기초 데이터를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권1호
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• pp.104-109
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• 2022

파일런 내부에 장착되는 외부장착물 분리장치(BRU)는 외부연료탱크나 외부무장 등의 외부장착물을 고정하는 역할을 하며, 비상시에는 외부장착물을 분리하는 역할을 한다. 특히, 외부장착물을 분리시킬 때 BRU에 의해 발생하는 하중을 펀칭하중이라고 한다. 본 연구에서는 파일런에 작용하는 BRU 펀칭하중 조건에서 파일런의 구조 건전성을 검증하기 위해 수행한 구조 정적시험 결과를 제시하였다. 구조 정적시험에서 외부장착물의 분리하중에 대한 구현방식과 BRU 펀칭하중 조건에 대한 시험 프로파일을 제시하였고, 각 시험에서 하중제어의 적절성을 판단하기 위해 하중 입력신호와 출력신호 사이의 오차를 비교하였다. 그리고, 파일런의 주요 위치에서 수치해석 결과와 시험에서 계측된 변형률을 비교하였다. 시험 결과, 시험수행 간에 시험하중이 잘 제어되었고, 수치해석이 시험결과를 잘 예측한 것으로 파악되었다. 최종적으로, 설계 제한하중과 설계 극한하중에 의해 수행된 구조 정적시험을 통해 본 연구에서 다루고 있는 항공기용 파일런은 외부장착물 분리하중에 대해 충분한 구조 강도를 보유하고 있음을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권12호
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• pp.1252-1257
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• 2009

항공기의 외부장착물 분리해석이 가능한 Off-line 6-DOF 시뮬레이션 프로그램을 개발 하였다. 개발한 프로그램은 풍동시험이나 CFD 해석을 통해 구축된 공력 데이터베이스를 이용하여 외부장착물의 분리 궤적을 예측할 수 있다. 공력 계수의 계산에는 flow angle 방법을 적용하였으며 분리 궤적 계산에는 사출력과 구속 조건의 적용이 가능하도록 하였다. 개발한 프로그램을 이용하여 군용항공기의 분리 궤적을 계산하였으며 이를 CTS 시험 결과와 비교하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권3호
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• pp.232-239
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• 2009

군용항공기에 탑재된 외부무장은 필요시 투하되기 위해서는 무엇보다도 먼저 안전한 분리가 이루어져야한다. 따라서 이러한 외부 장착물의 안전한 분리는 여러 가지 실험을 통해 사전에 반드시 검증이 이루어져야 한다. 본 논문은 전투기에 장착한 외부 장착물이 전투기로부터 분리 될 때 안전한 분리가 이루어지는가를 풍동실험을 통해 검증하기 위한 연구를 수행하였다. 이러한 무장분리문제와 관련된 풍동실험 기법으로 널리 활용되고 있는 자유낙하실험과 Grid test 기법을 사용되었다. 본 논문에서는 이러한 각 풍동실험 기법의 수행절차를 기술하고 각 기법의 실험결과로써 얻어진 데이터를 통해 무장투하가 사출기의 작동 여부와 관계없이 안전하게 분리됨을 확인하였으며, 각 기법에서 얻어진 결과가 모두 안전 제한치 내에 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권8호
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• pp.673-679
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• 2013

안전분리 비행시험에서 사진계측 기법을 이용하여 분리되는 외부장착물의 분리특성을 분석하였다. 한 대의 카메라를 사용하여 6자유도를 해석할 수 있는 기법을 적용하였으며, 사진계측의 이론적인 배경과 MIL-HDBK-1763에서 제시하는 내용을 토대로 계측 요구조건을 정립하고 비행시험에 적용하여 분리궤적을 추출하였다. 사진계측의 오차에 영향을 주는 입력변수들의 불확실성을 경험에 의해 추정하였으며, 각각의 입력변수들에 의한 궤적오차를 고려하여 분리안전성을 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권5호
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• pp.24-29
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• 2004

본 논문에서는 저속통제기로부터 비상 시 분리되는 외부연료탱크 및 LAU-131 로켓발사기의 분리안전성을 보이기 위하여 수행한 자유낙하 풍동시험, MSAP을 이용한 해석과 비행 시험의 연구결과를 종합하였다. 자유낙하형의 bomb rack을 사용하는 비행시험 중의 분리안 전성의 확인과 MSAP의 보정용 자료 생성을 위하여 수행한 아음속풍동을 이용한 자유낙하 시험의 결과에 대하여 기술하였다. 보정된 MSAP으로 자유낙하형과 사출형의 bomb rack 을 사용하였을 때의 분리안전성 해석을 수행하였다. MSAP 해석 결과를 이용한 상관관계 해석을 통하여 자유낙하형의 bomb rack을 사용할 경우의 투하 안전성도 보였다. 또한, 실기 비행시험을 통하여 투하시험을 수행하였으며 이를 해석결과와 비교하였다. 마지막으로, 풍동 시험, 해석결과 및 비행시험의 결과를 종합하여 저속통제기의 안전투하영역을 확정하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제27권4호
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• pp.9-20
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• 2019

A military aircraft generally includes external stores such as fuel tanks or external arming, depending on the purpose of the operation. When a store is dropped from a military aircraft at high subsonic, transonic, or supersonic speeds, the aerodynamic forces and moments acting on the store can be sufficient to send the store back into contact with the aircraft. This can cause damage to the aircraft and endanger the life of the crew. In this study, time accurate computational fluid dynamics (CFD) with dynamic moving grid (moving and deformable mesh, MDM) technique has been used to accurately calculate store trajectories. For the verification of the present numerical approach, a wind tunnel test model for the wing-pylon-finned store configuration has been considered and analyzed. The comparison results for the ejected store trajectories between the present numerical analysis and the wind tunnel test data at the Mach number of 0.95 and 1.2 are presented. It is also importantly shown that the numerical parameter of MDM technique gives significant effect for the calculated store trajectory in the low-supersonic flow such as Mach 1.2.

• 한국전산유체공학회지
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• 제9권1호
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• pp.41-47
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• 2004

A successful store separation analysis tool, MSAP(Multi-body Separation Analysis Program) has been applied to F/A-18C/JDAM CFD Challenge Ⅱ. The challenge was devised to challenge CFD community to use CFD methodologies to predict and match the trajectory of a JDAM MK-84 separating from F/A-l8C. Trajectory simulations for two flight conditions were performed. Comparison between computed and measured flight trajectories for both conditions shows a good agreement.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2003년도 추계 학술대회논문집
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• pp.89-94
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• 2003

A successful store separation analysis tool, MSAP(Multi-body Separation Analysis Program) has been applied to F/A-18C/JDAM CFD Challenge II. The challenge was devised to challenge CFD community to use CFD methodologies to predict and match the trajectory of a JDAM MK-84 separating from F/A-l8C. Trajectory simulations for two flight conditions were performed. Comparison between computed and measured flight trajectories for both conditions shows a good agreement.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2007년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.14-16
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• 2007

A critical problem in the integration of stores into new and existing aircraft is the safe separation of the stores from the aircraft at a variety of flight conditions representative of the aircraft flight regime. Typically, the certification of a particular store/aircraft/flight condition combination is accomplished by a flight test. Flight tests are very expensive and do expose the pilot and aircraft to a certain amount of risk. Wind tunnel testing, although less expensive than flight testing, is still expensive. Computational Fluid Dynamics(CFD) has held out the promise of alleviating expensive and risk by simulating weapons separation computationally. The forces and moments on a store at carriage and at various points in the flow field of te aircraft can be computed using CFD applied to the full aircraft and store geometry. This study needs full dynamic characteristics study and flow analysis for securing store separation safety. Present study performs dynamic simulation of store separation with flow analysis using Chimera grid scheme which is usually used for moving simulations.