• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제10권2호
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• pp.141-158
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• 2023

In current research work, the aerodynamics performance of a newly designed large flying V aircraft is numerically investigated. Three Flying V configurations, with V-angles of 50°, 70° and 90° that represent the minimum, moderate, and maximum configurations respectively, were designed and modeled to assess their aerodynamic performance at cruise flight conditions. The unstructured mesh was developed using ICEM CFD and Ansys-Fluent was used as an aerodynamic solver. The developed models were numerically simulated at cruise flight conditions with a Mach number equal to 0.15. K-ω SST turbulence model was chosen to account for flow turbulence.The authors performed steady flow simulations.The results obtained from the experimentation reveal that the maximum main angle configuration of 90° had the highest C_Lmax value of 0.46 compared to other configurations. While the drag coefficient remained the same for all three configurations, the 50° V-angle configuration achieved the maximum stall angle of 35°. With limited stall delay benefits, the flying V possesses no sufficient stability, due to the flow separation detected at whole elevon and winglet suction side areas at AoA equal and higher than 30°.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.671-679
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• 2008

The effect of Pre-cooled Turbojet Engine installation and nozzle exhaust jet on Hypersonic Turbojet EXperimental aircraft(HYTEX aircraft) were investigated by three-dimensional numerical analyses to obtain aerodynamic characteristics of the aircraft during its in-flight condition. First, simulations of wind tunnel experiment using small scale model of the aircraft with and without the rectangular duct reproducing engine was performed at M=5.1 condition in order to validate the calculation code. Here, good agreements with experimental data were obtained regarding centerline wall pressures on the aircraft and aerodynamic coefficients of forces and moments acting on the aircraft. Next, full scale integrated analysis of the aircraft and the engine were conducted for flight Mach numbers of M=5.0, 4.0, 3.5, 3.0, and 2.0. Increasing the angle of attack $\alpha$ of the aircraft in M=5.0 flight increased the mass flow rate of the air captured at the intake due to pre-compression effect of the nose shockwave, also increasing the thrust obtained at the engine plug nozzle. Sufficient thrust for acceleration were obtained at $\alpha=3$ and 5 degrees. Increase of flight Mach number at $\alpha=0$ degrees resulted in decrease of mass flow rate captured at the engine intake, and thus decrease in thrust at the nozzle. The thrust was sufficient for acceleration at M=3.5 and lower cases. Lift force on the aircraft was increased by the integration of engine on the aircraft for all varying angles of attack or flight Mach numbers. However, the slope of lift increase when increasing flight Mach number showed decrease as flight Mach number reach to M=5.0, due to the separation shockwave at the upper surface of the aircraft. Pitch moment of the aircraft was not affected by the installation of the engines for all angles of attack at M=5.0 condition. In low Mach number cases at $\alpha=0$ degrees, installation of the engines increased the pitch moment compared to no engine configuration. Installation of the engines increased the frictional drag on the aircraft, and its percentage to the total drag ranged between 30-50% for varying angle of attack in M=5.0 flight.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권6호
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• pp.468-477
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• 2014

본 연구에서는 태양광 고고도 무인항공기가 어떻게 태양광 에너지만을 이용해서 지상에서 이륙, 상승비행을 하여 임무고도인 18 km 지점까지 도달할 수 있는지에 관한 연구를 수행하였다. 주익면적 $35.98m^2$와 가로세로비 25의 글라이더 형태의 항공기가 기준 항공기 형상으로 사용되었다. 미국 나사의 공개 프로그램인 OpenVSP와 XFLR5을 사용하여 형상변수 및 양력계수와 항력계수를 계산하였으며, 태양광으로부터의 가용에너지와 상승비행에 필요한 에너지 균형을 통해 항공기의 상승비행을 예측하였다. 각 고도에서 비행속도를 최소화하여 최소시간 상승비행이 가능하도록 하였고 이륙시간에 따른 임무고도 도달까지의 총소요시간과 소모되는 에너지량을 예측하였다. 또한 편서풍과 비행속도에 의한 항공기의 이동거리를 계산하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.215-219
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• 2021

본 연구에서는 윙렛이나 샤크렛을 장착한 비행기 날개 주위에서의 유동 해석을 하였다. 윙렛이 없는 모델에서는 공기가 날개 옆으로 흐르면서 날개 끝부분에 유동이 집중되는 것을 볼 수 있다. 윙렛이나 샤크렛이 있는 경우가 윙렛이 없는 모델보다 날개 아랫부분에 생기는 압력이 넓은 영역에서 더 낮은 압력이 발생한다. 해석 결과로서, 날개 옆으로 흐르는 공기가 주 날개 위쪽으로 넘어와 회전하는 것을 볼 수 있다. 샤크렛이 있는 모델이 그 유동 속도가 가장 빨리 흐르는 것을 알 수 있다. 샤크렛이 있는 모델의 경우에는 그 최대의 유동의 전압력이 날개의 아래쪽에 분포하여 날개의 양력이 더 향상될 수 있다고 사료된다. 그리고 항공기 날개 끝부분의 형상에 따른 공기 유동에 대한 본 연구에서의 해석 결과들은 그 융합연구에 도움이 될 수 있다고 사료된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.309-314
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• 2024

항공기 인터콤 장비는 조종사, 부조종사를 포함해 항공기 내의 승무원을 포함한 기내 음성 통화 기능을 수행한다. 항공기 개조 개발 사업에서 인터콤을 개발할 경우 추가되는 통신장비 또는 항전장비를 기존 인터콤과 헤드셋을 연동하도록 구성한다. 따라서 개발하는 인터콤은 항공기 헤드셋 마이크를 입력받고, 기존 인터콤에 마이크 신호를 송신하는 구성이 필요하며 일정 수준 이상의 신호품질이 요구된다. 이러한 요구사항을 만족하기 위해 마이크 신호 생성회로를 구성했으나 신호 품질이 불량하여 인터콤 설계 반영이 불가하다 판단했다. 마이크 신호 생성회로 자체의 문제를 없애기 위해 부하효과를 고려한 마이크 신호 브릿지 회로를 구성했고, 기능 및 품질 측정 결과 요구사항에 부합하였다. 본 논문은 마이크 신호 생성회로 및 브릿지 각각의 구성에 대해 제작 및 신호 품질에 대한 시험 결과를 검토한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권7호
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• pp.701-708
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• 2009

개발된 비행제어컴퓨터(DFLCC: Developed Flight Control Computer)의 비행제어법칙은 고등훈련기급 항공기의 시제 최종 형상의 비행제어소프트웨어(OFP: Operation Flight Program)를 기반으로 개발되었다. 비행제어법칙은 상용 개발 툴을 이용하여 GUI(Graphic User Interface) 환경에서 설계되며, C 코드로 변환되어 OFP 에 반영된다. 그리고 OFP는 정형화된 검증절차를 통하여 검증되는데, 검증과정을 거치기 전에 비실시간 환경에서 C코드로 변환된 비행제어법칙과 기반이 되는 비행제어법칙의 상사성(similarity)을 검증하고, 구성된 HILS(Hardware In-the-Loop Simulator) 환경의 신뢰성(reliability)을 사전에 검증하는 절차가 필요하다. 비행제어법칙의 상사성은 비실시간 환경에서 고등훈련기급 항공기의 시제 최종 버전의 비행제어법칙과 개발된 비행제어법칙의 응답특성을 상호 비교하여 검증된다. 또한, 구성된 HILS 환경의 신뢰성은 비실시간 시뮬레이션 툴을 기반으로 HILS 결과와 항공기 응답특성을 비교하여 검증된다. 본 논문에서는 항공기 응답을 직접 비교함으로써 개발된 비행제어법칙의 상사성과 HILS 환경의 신뢰성을 검증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권5호
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• pp.57-63
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• 2009

본 논문에서는 항공기 POD용 환경조절장치의 개발을 위한 모델링 및 시뮬레이션에 관한 연구를 수행하였다. 먼저, 시스템 요구성능을 분석하여 ACM 방식의 환경조절장치를 구성하고 성능모사를 위한 모델링을 수행하였다. 다음으로 각 구성품의 개념설계를 위해 주요구성품의 성능변화에 따른 민감도를 분석하고 시스템 요구성능을 만족하는 설계점 성능을 결정하였다. 다양한 비행환경에서의 탈설계 성능 모사를 통해 전체 운용영역에서의 개념설계 타당성을 검토하고 천이 성능해석을 통해 동적 거동특성을 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권9호
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• pp.16-26
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• 2005

본 연구에서는 틸트로터 항공기 개념을 채택하고 있는 스마트무인기의 프롭로터 공력형상 설계를 수행하였다. 틸트로터 항공기의 프롭로터는 단일 형상의 로터가 회전익과 고정익의 두 가지의 비행모드에서 운용되어야 하므로 회전익으로서의 로터와 고정익으로서의 프로펠러 요구 성능을 동시에 만족할 수 있도록 형상 설계가 이루어 져야 한다. 프롭로터의 공력형상 설계는 로터의 성능, 비행체의 공력성능, 그리고 엔진의 성능데이터를 결합하여 이루어 졌다. 모멘텀-깃요소 이론에 바탕을 둔 로터의 성능해석코드에 대한 검증은 TRAM 데이터와의 비교를 통해 이루어 졌다. 프롭로터의 공력형상 설계는 틸트로터 항공기의 고정익과 회전익 성능을 동시에 만족할 수 있는 형상을 구현하기 위하여 다양한 형태의 성능 맵이 작성되었고, 이들 선도 위에서 최적의 성능이 구현될 수 있는 성능 및 형상 파라메타가 결정되도록 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권8호
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• pp.688-694
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• 2012

본 연구에서는 엔진 노즐 형상이 엔진 Plume의 적외선 신호 특성에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. 이를 위해 적외선 신호 감소 효과를 가지는 큰 세장비의 엔진 노즐과 적외선 감소가 요구되지 않는 항공기에 적용되는 일반적인 원통형 형상의 노즐에 대한 형상설계를 수행하였다. 그리고 두 노즐에 대한 열유동해석을 수행하고 두 노즐의 유동장 특성을 비교하였다. 이후 열유동해석 결과를 이용하여 두 노즐에 대한 적외선 신호 해석을 수행하고 그 결과를 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.503-505
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• 2008

The purpose of the current study is to examine the aerodynamic characteristics of two hypersonic vehicles in near space. One is derived from waverider shape, and the other from liftbody. The objective of this study are threefold. The first is to creat an computational database for hypersonic vehicle configurations. The second is to examine the effects of individual vehicle components on hypersonic configurations and to determine the differences in aerodynamic characteristics that result from integrating all vehicle components. The third objective is to evaluate the controllability of each of the fully integrated vehicles and the effectiveness of the control surface design. These objectives were accomplished using DSMC solutions and aerodynamic code developed in Northwestern Polytechnical University. The results are analyzed also in three sections. First, the results of the waverider shape and liftbody shape without integrated vehicle components are presented. Second, the results of adding aircraft components to the waverider shape and liftbody shape are presented. Finally, the aerodynamic characteristics of the fully integrated waverider-derived configuration and liftbody-derived configuration are examined and compared with those of the pure waverider shape and liftbody shape. Comparation between fully integrated waverider-derived configuration and liftbody-derived configuration are also presented in this paper.