The purpose of this paper is to calculate the dynamic derivatives of single rotor Helicopter in forward flight. From trim condition, the equation of motion is derived, and we can calculate the dynamic dervatives. The results were compared with flight test data. The phase angle and stick displacement are obtained and compared at the trim condition.
In the present study, viscous flow calculations of helicopter main rotor system in forward flight were made by using an unstructured hybrid mesh solver. Each rotating blade relative to the cartesian frame was simulated independently by adopting unstructured overset mesh technique. For the validation of the present method, calculations for the Caradonna-Tung non-lifting forward flight and the AH-1G main rotor system in forward flight were made. Additional computation was made for the UH-60A rotor in forward flight. Reasonable agreements were obtained between the present results and the experiment.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
/
v.16
no.4
/
pp.614-623
/
2015
When the speed of a coaxial rotor helicopter in forward flight increases, the wake skew angle of the rotor increases and consequently the position of the vena contracta of the upper rotor with respect to the lower rotor changes. Considering ambient air and the effect of the upper rotor, this study proposes a nonuniform inflow model for the lower rotor of a coaxial rotor helicopter in forward flight. The total required power of the coaxial rotor system was compared against Dingeldein's experimental data, and the results of the proposed model were well matched. A plant model was also developed from first principles for flight simulation, unknown parameter estimation and control analysis. The coaxial rotor helicopter used for this study was manufactured for surveillance and reconnaissance and does not have any stabilizer bar. Therefore, a feedback controller was included during flight test and parameter estimation to overcome unstable situations. Predicted responses of parameter estimation and validation show good agreement with experimental data. Therefore, the methodology described in this paper can be used to develop numerical plant model, study non-uniform inflow model, conduct performance analysis and parameter estimation of coaxial rotor as well as other rotorcrafts in forward flight.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
/
v.41
no.4
/
pp.261-267
/
2013
In this paper, wind tunnel test and analytical prediction are compared for result of flapping motion in helicopter forward flight condition. Tests were performed at low speed wind tunnel at Chungnam National University, test section of wind tunnel has 1.8 by 1.8 meter open-jet test section area. According to the results of measured data for aerodynamic performance of model rotor in forward flight. It has to observed the difference of analytical and measured results of power coefficient for fixed thrust coefficient. And calculated and measured data of helicopter rotor flapping angles in forward flight are compared for a model rotor in a wind tunnel. A test was conducted to verify the measured data of coning and lateral/longitudinal flapping angle with predicted values.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.14
no.4
/
pp.1561-1567
/
2013
This paper is regarding the helicopter flight control law design for the handling quality performance. MIL-F-83300 and ADS-33E specification is used of the helicopter flight handling quality and to meet these requirements, ACAH type controller is required. This paper described the ACAH type controller design and performance evaluations. Helicopter dynamics first developed as nonlinear dynamics including rotor dynamics and then linear model was extracted from hovering to forward flight mode using trim condition. Control law used the model following to meet the handling qualities, the simple inverse model as feed forward gain, decoupling logic and phase model to decouple the axes, and linear model to calculate the coefficients. Handling quality evaluation used the matlab based Conduit tool and verified that Level 1 requirement is satisfied.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
/
v.38
no.6
/
pp.519-529
/
2010
In the present study, unsteady calculations have been performed to simulate flows around a UH-60A full configuration including main rotor, fuselage, and tail rotor. A flow solver developed for helicopter aerodynamic analysis was used for the simulation of the complete helicopter in high-speed and low-speed forward flight. Unsteady vibratory loads on the main rotor blades were compared with flight test and other calculated data for the assessment of the present flow solver. Aerodynamic interaction of the three components of the helicopter was investigated by comparing with the results of main-rotor-alone, main rotor and fuselage, and tail-rotor-alone configurations. It was found that the existence of the fuselage has an effect on the normal force distribution of the main rotor by varying downwash distribution on the rotor disc, and tip vortices trailed from the main rotor strongly interact with the tail-rotor.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
/
v.37
no.3
/
pp.215-223
/
2009
In this paper, the helicopter aerodynamics is simulated in hovering and forward flight. Also, an overlapped grid technique is applied in this simulation to consider the blade motion and moving effects. The Caradonna & Tung's rotor blade was selected to analyze the unsteady aerodynamics in hovering and non-lift forward flight. Also, the AH-1G rotor blade was selected in forward flight. In forward flight case, the numerical trim was applied to determine the cyclic pitching angles using Newton-Raphson method, and the numerical results were in good agreement with experimental data, especially, the BVI effects were well simulated in advancing side in comparison other numerical results. The governing equation is a three dimensional unsteady Euler equation, and the Riemann invariants condition is used for inflow and outflow at the boundary.
Flutter is a dangerous phenomenon encountered in flexible structures subjected to aerodynamic forces. This includes aircraft, helicopter blades, engine rotors, buildings and bridges. Flutter occurs as a result of interactions between aerodynamic, stiffness and inertia forces on a structure. The conventional method for designing a rotor blade to be free from flutter instability throughout the helicopter's flight regime is to design the blade so that the aerodynamic center (AC), elastic axis (EA) and center of gravity (CG) are coincident and located at the quarter-chord. While this assures freedom from flutter, it adds constraints on rotor blade design which are not usually followed in fixed wing design. Periodic Structures have been in the focus of research for their useful characteristics and ability to attenuate vibration in frequency bands called "stop-bands". A periodic structure consists of cells which differ in material or geometry. As vibration waves travel along the structure and face the cell boundaries, some waves pass and some are reflected back, which may cause destructive interference with the succeeding waves. In this work, we analyze the flutter characteristics of a helicopter blades with a periodic change in their sandwich material using a finite element structural model. Results shows great improvements in the flutter forward speed of the rotating blade obtained by using periodic design and increasing the number of periodic cells.
The finite element analyses of a composite hingeless rotor blade in forward flight have been performed to investigate the influence of blade design parameters on the blade stability. The blade structure is represented by a single cell composite box-beam and its nonclassical effects such as transverse shear and torsion-related warping are considered. The nonlinear periodic differential equations of motion are obtained by moderate deflection beam theory and finite element method based on Hamilton principle. Aerodynamic forces are calculated using the quasi-steady strip theiry with compressibility and reverse flow effects. The coupling effects between the rotor blade and the fuselage are included in a free flight propulsive trim analysis. Damping values are calculated by using the Floquet transition matrix theory from the linearized equations perturbed at equilibrium position of the blade. The aeroelastic results were compared with an alternative analytic approch, and they showed good correlation with each other. Some parametric investigations for the helicopter design variables, such as pretwist and precone angles are carried out to know the aeroelastic behavior of the rotor.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
/
v.12
no.2
/
pp.190-199
/
2011
Unsteady flow simulations of complete helicopter configurations were conducted, and the flow fields and the aerodynamic interferences between the main rotor, fuselage, and tail rotor were investigated. For these simulations, a three-dimensional flow solver based on unstructured meshes was used, coupled with an overset mesh technique to handle relative motion among those components. To validate the flow solver, calculations were made for a UH-60A complete helicopter configuration at high-speed and low-speed forward flight conditions, and the unsteady airloads on the main rotor blade were compared to available flight test data and other calculated results. The results showed that the fuselage changed the rotor inflow distribution in the main rotor blade airloads. Such unsteady vibratory airloads were produced on the fuselage, which were nearly in-phase with the blade passage over the fuselage. The flow solver was then applied to the simulation of a generic complete helicopter configuration at various flight conditions, and the results were compared with those of the CAMRAD-II comprehensive analysis code. It was found that the main rotor blades strongly interact with a pair of disk-vortices at the outer edge of the rotor disk plane, which leads to high pulse airloads on the blade, and these airloads behave differently depending on the specific flight condition.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.