• 한국항행학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.386-392
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• 2024

본 논문은 도심항공교통(UAM; urban air mobility) 시뮬레이션 제작을 위해 회전익 모델링과 성능 분석에 특화된 프로그램인 flightlab을 활용하여 정밀 동역학 모델을 구축하였다. flightlab은 저고도 및 도심풍에 의해 로터의 상세 공력 특성이 요구되는 UAM 상세 모델링에 적합하다. 따라서, 본 연구에서는 flightlab을 활용하여 UAM 기체 형상으로 주목받고있는 분산추진방식의 lift-cruise UAM 모델을 UAM 모델 구현 및 성능 분석을 수행하였다. lift-cruise 형상의 UAM 모델은 수직 이착륙과 고정익 비행을 각각 담당하는 모터들로 구성된 비행체이다. 현 시점에서는, UAM 모델링에 대한 flightlab 활용 사례가 부족하며, 기존의 고정익이나 드론 모델로는 충분한 평가를 수행하기에는 어렵다. 이에 따라, 본 연구에서는 동일한 lift-cruise 형상의 모델을 matlab을 이용해 구현하고 성능을 확인한 후, flightlab에서의 결과와 비교하여 모델링의 타당성을 심층적으로 검토하였다. 이 과정을 통해 flightlab을 활용한 UAM 상세 모델링의 가능성을 탐구하고, 미래 교통사업 기술적 진보에 이바지하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권6호
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• pp.530-536
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• 2016

고-신뢰도 모델을 이용한 조종성 평가 시뮬레이션 환경은 비행제어시스템의 설계/평가에 필수적으로 요구된다. 한국항공우주산업(주)에서는 소형민수헬기 핵심기술 개발과 관련하여 자동비행조종장치 소프트웨어 개발과제를 수행 중에 있으며 제어법칙 설계를 위한 비행동역학 모델 및 해석을 위해 상용 도구인 FLIGHTLAB을 이용하고 있다. 본 연구에서는 기존에 개발된 레거시 시뮬레이터를 FLIGHTLAB 모델과 연동하고 이를 조종성 평가에 활용한 내용을 다루었다. 본 논문에서는 외부 연동을 위한 FLIGHTLAB 모델의 설정, 연동 프로그램 개발 및 연동 방안에 대한 내용을 수록하였다. 또한 본 논문에서는 레거시 시뮬레이터와의 연동을 통해 ADS-33E-PRF의 호버 및 pirouette MTE 기동비행을 수행하고 평가 결과를 수록하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2548-2553
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• 2008

Prediction of the rotor blade performance is important for determining design factors such as weight and size in development of a small-scale helicopter. Generally, prediction of helicopter performance means the estimation of the power required for a given flight condition. However, due to lack of test data and analyzed results for small-scale rotor blade operated at low Reynolds numbers ($Re{\approx}10^5$), this is not an easy task. As an initial research, this work performs a modeling of a single rotor configuration with FLIGHTLAB and a experimental research with rotor test bed. In this process, we performed small-scale isolated single rotor by experimental and numerical method and achieved good agreement of the hover performance on the test data and simulation results.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권3호
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• pp.217-225
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• 2013

통상적인 쿼드로터 항공기는 네 개 로터의 회전 속도에 의한 추력 벡터의 크기를 조절하여 자세를 제어한다. 본 연구에서는 기존에 개발된 쿼드로터 항공기의 단점을 개선하기 위해서 사이클릭 피치 제어가 가능한 쿼드로터 항공기를 설계하였다. 콜렉티브와 사이클릭 제어를 사용하는 쿼드로터 항공기는 각 로터의 회전속도를 모두 동일하게 유지함으로써 진동에 의한 구조적인 문제를 해소할 수 있으며, 12개의 자유도를 가지므로 다양한 자세에서의 비행이 가능하기 때문에 자동 비행과 실용적 임무가 가능한 고성능 항공기로서 적합하다. 본 연구에서 개발하는 쿼드로터 항공기의 모델링은 FLIGHTLAB을 이용하여 비선형 모델을 구성하였으며, 각 비행 조건에서의 선형 모델을 이용하여 LQR 제어기 설계 및 비선형 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능을 검증하였다. 본 논문은 사이클릭 피치 제어가 가능한 쿼드로터의 모델링 및 시뮬레이션 결과를 보여준다.

• 항공우주기술
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• 제2권2호
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• pp.33-44
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• 2003

본 논문은 힌지없는 로터 시스템의 설계 핵심기술인 복합재료 플렉셔 설계 및 패틀형 복합재료 블레이드 설계/해석 기법을 소개하였다. 기존 금속재 혹은 엔지니어링 플라스틱 플렉셔 부품을 복합재료를 사용하여 설계한 후 NASTRAN과 FLIGHTLAB을 이용하여 구조 해석 및 동역학 특성 해석을 수행하였다. 패들형 블레이드를 복합재료 힌지없는 플렉셔 장착 허브에 연결한 힌지없는 로터 시스템에 대한 동적 특성을 살펴보았다. 또한 패들형 블레이드를 기존 실물크기 블레이드 구조 자료를 이용하여 프루드 축소화하였으며 축소값을 이용하여 블레이드를 설계하였다. 이 과정을 통해 형상이 복잡한 패들형 복합재료 블레이드에 대한 형상 설계 및 단면구조 설계 기법을 익혔다. 본 논문은 현재 수행중인 “차세대 헬리콥터 로우터 시스템 개발” 사업 등에 직접 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.206-209
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• 2001

본 논문에서는 헬리콥터용 힌지없는 로터 시스템의 축소 복합재료 블레이드의 개발 과정을 소개한다. 블레이드 설계에는 자체 보유의 CORDAS 프로그램을 이용하였으며 블레이드 동역학 해석에는 헬리콥터용 해석 프로그램인 Flightlab 상용 프로그램을 이용하였다. 힌지없는 허브에 설계된 복합재료 로터 블레이드를 연결하여 동적 특성을 분석하였으며 그 결과를 이용하여 설계 변경하는 과정을 수행함으로써 최적의 설계값을 구하는 과정을 기술하였다. 효과적인 성형 공법을 정립하여 설계된 축소 복합재료 블레이드를 제작하였다. 본 연구를 통해 복합재료 블레이드 개발 과정에 대한 경험을 축적하였으며 축적된 기술을 관련 분야에 적용할 예정이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권6호
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• pp.548-555
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• 2007

기존의 헬리콥터 모델링은 주로 많은 가정들을 통한 수식 전개에 의존해 왔기 때문에 모델링이 어렵고, 특정 구간에서만 활용 가능하며, 모델링 구성이 바뀌면 많은 수정이 거쳐야 한다는 단점들이 제기되어 왔다. 본 연구에서는 다물체 동역학 기법을 적용한 헬리콥터 시뮬레이션 프로그램을 개발하여 AH-1 헬리콥터에 대한 모델링을 수행하였고, 또한 시뮬레이션 결과를 비행 시험 데이터 및 상용 헬리콥터 시뮬레이션 분석 도구인 FLIGHTLAB과 비교하여 그 가능성을 확인해 보았다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.220-223
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• 2002

This paper introduces the development procedure of paddle type small-scaled composite rotor blade for helicopter hingeless rotor system. Paddle type composite blade design was done by using CORDAS program developed by KARI and dynamic analysis for hingeless hub with blade is done by using FLIGHTLAB which is commercial software for helicopter comprehensive analysis. The procedure to manufacture complicated shape of paddle type blade tip was developed and composite blades were manufactured after establishing the effective curing method. Through this research, the development technology of composite rotor blade with complex aerodynamic shape were accumulated and these will be applied to the related research field, for example, full size composite blade development, etc.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2003년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.57-60
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• 2003

This Paper contains the development procedure of Mach small-scaled composite rotor blade for helicopter articulated rotor system. This mach small-scaled composite blade design is conducted by using CORDAS program developed by KARI. The Dynamic analysis for an articulated rotor system with this blade is conducted by using FLIGHTLAB which is commercial software for helicopter analysis. Also the optimizing procedure of iterative design was described. The designed composite blades were manufactured after establishing the effective curing method. For small-scaled rotor test, strain gauges were embedded in composite blade spar to obtain bending & torsion strain value. To verify sectional properties of a blade, the bench test is accomplished. After comparing a designed data and tested data, Dynamic Calculation was repeated using tested data. Through this research, experiences of mach small-scaled composite blade development were accumulated and will be applied to the related research field.