• 한국정밀공학회지
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• 제7권1호
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• pp.74-85
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• 1990

The LQG and LQG/LTR compensators have the same structrues in dynamics. The only difference is the values of the design parameters in the two compensators. The design parameters of the LQG and LQG/LTR compensators are selected in the sense of the least-squares error minimi- zation and loop shaping, respectively. In this paper, the LQG and LQG/ LTR design methods are applied to the helicopter in hover which is modeled as a SISO fourth order system. The dynamic characteristics and the perfor- mance of the two control systems are analyzed by the computer simulation. It is found that the LQG/LTR design method is systematic and has good performance in comparision with the LQG design method.

• 한국전산유체공학회지
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• 제11권3호
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• pp.1-7
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• 2006

Euler and Navier-Stokes flow analyses for helicopter rotor in hover were performed as low and high fidelity analysis models respectively for the future multidisciplinary design optimization(MDO). These design-oriented analyses possess several attributes such as variable complexity, sensitivity-computation capability and modularity which analysis models involved in MDO are recommended to provide with. To realize PC-based analyses for both fidelity models, reduction of flow domain was made by appling farfield boundary condition based on 3-dimensional point sink with simple momentum theory and also periodic boundary condition in the azimuthal direction. Correlations of thrust, torque and their sensitivities between low and high complexity models were tried to evaluate the applicability of these analysis models in MDO process. It was found that the low-fidelity Euler analysis model predicted inaccurate sensitivity derivatives at relatively high angle of attack.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.83-86
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• 2004

The aeroelastic stability analysis of composite bearingless rotors is investigated using a large deflection beam theory in hover. The bearingless rotor configuration consists of a single flexbeam with a wrap-around type torque tube and the pitch links located at the leading edge and trailing edge of the torque tube root. For the analysis of composite bearingless rotors, flexbeam is assumed to be a rectangular section made of laminate. Two-dimensional quasi-steady strip theory and Loewy's aerodynamic theory with the lift deficiency function are used for unsteady aerodynamic computation. The finite element equations of motion for beams are obtained using Hamilton's principle. Numerical results of selected bearingless rotor configurations are obtained for the lay-up of laminae in the flexbeam and pitch links location.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제7권1호
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• pp.54-64
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• 2006

To augment weakly damped lag mode stability of a hingeless helicopter rotor blade in hover, piezoelectric shunt with a resistor and an inductor circuits for passive damping has been studied. A shunted piezoceramics bonded to a flexure of rotor blade converts mechanical strain energy to electrical charge energy which is dissipated through the resistor in the R-L series shunt circuit. Because the fundamental lag mode frequency of a soft-in-plane hingeless helicopter rotor blade is generally about 0.7/rev, the design frequency of the blade system with flexure sets to be so. Experimentally, the measured lag mode frequency is 0.7227/rev under the short circuit condition. Therefore the suppression mode of this passive damping vibration absorber is adjusted to 0.7227/rev. As a result of damping enhancement using passive control, the passive damper which consists of a piezoelectric material and shunt circuits has a stabilizing effect on inherently weakly damped lag mode of the rotor blades, at the optimum tuning and resistor condition.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권2호
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• pp.10-15
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• 2021

The propeller wake of tiltrotor-type aircrafts, such as TR-60 and quad tilt propeller (QTP) UAV, in hover substantially impinges the upper surface of the primary wing and generates a downward load. This load is directly proportional to the thrust of the propeller and reduces the available payload. Therefore, wing and nacelle mechanisms should be carefully designed to reduce downward load. This study conducted a numerical analysis of the rotating propeller in hover to predict the downward load of a QTP UAV. An unsteady three-dimensional Navier-Stokes solver was used along with a sliding mesh for the simulation of the rotating propeller. To reduce the downward load, the tilting mechanisms of the partial wing and nacelle were simultaneously introduced and numerically analyzed. Finally, the downward load was predicted by 14% of isolated propeller thrust; further, the downward load could be reduced by adopting the partial wing and nacelle tilting concept.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권2호
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• pp.156-162
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• 2008

본 연구에서는 자유후류기법을 이용하여 복합재 무힌지 로터 블레이드에 대한 정적 공탄성 해석을 수행하였다. 1차원 보의 거동을 해석하기 위하여 대변형 보 이론이 적용되었다. 또한, 복합재 블레이드의 단면 해석을 위하여 이방성 보 이론이 적용되었다. 공탄성 해석에 필요한 공력 하중들은 와류격자법(VLM)에 기초한 3차원 공기력 모델을 통하여 계산되었다. 이때, 정지비행시의 후류는 순차적 시간 적분 자유후류법을 통하여 묘사되었다. 복합재 무힌지 로터 블레이드의 정적 변형에 대한 해석 결과를 2차원 준정상 공기력과 경험후류기법을 통한 해석 결과들과 비교하여 살펴보았다. 결과적으로, 정지비행시 후류 효과에 의해 정적 변형의 결과가 달라짐을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권12호
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• pp.1011-1018
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• 2021

본 연구에서는 회전익기 통합해석 코드인 CAMRAD II를 이용하여 동축 동회전 로터(적층 로터)의 모델링과 제자리 비행 성능해석을 수행하였다. 본 연구는 주요 설계 변수인 방위각 위상차와 상/하단 로터 사이의 간격을 적절히 고려하여 동축 동회전 로터를 모델링하였으며, 기존 동축 반전 로터의 상단 로터의 토크 값을 동축 동회전 로터의 트림 목표 값으로 이용한 트림 기법 및 동축 반전 로터의 전체 추력 값을 트림 목표 값으로 이용한 트림 기법에서 제자리 비행 성능해석을 각각 수행하였다. 토크 트림 기법을 이용하였을 시 전체 로터의 추력은 -10°의 방위각 위상차에서 1.84% 최대화되었고, 추력 트림 기법을 적용하였을 때에는 전체 로터의 동력은 20°의 방위각 위상차에서 4.53%만큼 최소화되었다. 본 연구를 통하여 전기동력 수직 이착륙기에서 활용될 수 있는 동축 동회전 로터의 제자리 비행 성능이 방위각 위상차의 값에 따라 변화될 수 있음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-10
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• 2005

비정렬 격자계에서 continuous adjoint 방정식을 사용하여 제자리 비행을 하는 헬리콥터 로터 블레이드에 대한 공력 형상 최적설계 기법을 개발하였다. 효율적인 민감도 계산을 위해 회전좌표계에서 continuous adjoint 민감도 해석 기법을 유도하였다. 설계과정의 반복적인 수치계산의 효율을 높이기 위해서 영역 분할 기법에 기반을 둔 병렬처리 기법을 도입하였다. 끝단 와류의 정확한 포착을 위해서 끝단와류를 따른 격자적응을 수행하였다. 이러한 방법은 Caradonna와 Tung의 실험형상 및 UH60 헬리콥터 로터 블레이드의 공력 최적설계에 적용되었으며, 본 연구에서 사용된 최적설계 기법을 이용하면 일정한 추력을 유지하면서 요구동력을 현저하게 줄일 수 있음을 보였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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• pp.344-348
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• 1992

This paper describes a procedure to design a hovering flight controller for a model helicopter using LQG theory. Parameters of the model helicopter in hover are obtained using direct measurements and calculations proposed by other research. A feedback co is by using digital LQG theory. First, a full state feedback controller is designed to the discretized system taking desirable transient response and other assumptions into account. Then a full-state estimator is designed and revised until desirable response is obtained while global stability is maintained. Performance of the controller is tested by computer simulations. Experiments have been performed using a 3-degree-of-freedom gimbal that holds the model helicopter, and the controller exhibited stable hover capability.

• 항공우주기술
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• 제10권2호
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• pp.74-81
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• 2011

비정렬 중첩 격자에 기반한 수치기법을 사용하여 훨타워에서 회전하는 로터 블레이드 공력 수치해석을 수행함으로써, 지면 효과에 대해 고찰하였다. 훨타워 주위의 건물에 의한 블레이드 공력 특성 변화도 고려되었다. 계산 결과는 정지 비행 성능특성에 대해 훨시험 결과와 비교하여 일치함을 확인하였다. 또한 지면효과가 없는 조건의 해석결과 및 모델식 값과 비교함으로써 지면효과를 확인하였다.