• 한국항공우주학회지
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• 제31권5호
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• pp.1-9
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• 2003

본 연구에서는 비정렬격자계를 사용하여 덮개 꼬리 로터의 제자리 비행에 대한 압축성, 비정성 유동을 해석하였다. 유동계산을 위한 수치적 기법으로는 셀 중심에 기초한 유한체적법과 내재적인 시간적분법을 사용하였다. 계산은 로터의 한 블레이드에 대해 수행되었으며, 블레이드와 블레이드 사이에는 주기적 경계조건을 설정하였다. 덮개가 없는 로터 형상에 대한 성능은 실험 결과와 잘 일치함을 보였다. 덮개를 포함하는 로터 형상에 대한 계산은 비교된 실험 형상의 불확실성을 고려하여 추력이 일치하는 피치각을 가지는 경우에 대해 수행하였으며, 자세한 유동은 실험결과와 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 그 결과로부터 본 방법이 블레이드 끝단간극을 포함하는 복잡한 3차원 덮개 꼬리 로터 형상 해석에 매우 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권3호
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• pp.30-44
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• 2021

동축 반전 프로펠러는 기존의 단일 프로펠러와 달리 추가적인 설계 변수의 증가로 인해 실험적 성능평가에 비용과 시간 측면에서 여러 제약이 따른다. 또한 상/하단 프로펠러 사이의 상호 간섭으로 인하여 수치 해석에 있어서도 많은 시간과 자원이 요구된다. 본 연구에서는 시간 효율적인 수치해석기법인 actuator 기법을 활용하여 제자리 비행하는 동축 반전 프로펠러의 공력 성능에 관한 수치적 연구를 수행하였다. 상용 CFD 코드인 ANSYS Fluent 결과와 비교하여 해석기법의 정확성을 검증하였다. 해석 변수로는 동축 반전 프로펠러의 축 간극과 회전속도를 선정하였으며, 다양한 조건에서 동축 반전 프로펠러의 공력 성능을 획득하였다. 획득한 공력 성능을 바탕으로 단일 프로펠러와 동축 반전 프로펠러의 제자리 비행 효율 계수를 획득하고, 단일 프로펠러의 성능으로 동축 반전 프로펠러의 성능을 예측할 수 있는 예측 인자를 도출하여 actuator 기법의 활용성을 평가하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권10호
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• pp.833-844
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• 2018

본 연구에서는 무인 회전익기의 종류인 쿼드콥터의 로터 블레이드에 대해 바람 및 비행 조건의 따른 공력특성을 예측하고자 한다. 돌풍 및 비행 조건들을 고려하기 위해 바람의 좌표계 변환 개념을 제시하였다. 강체 블레이드 플래핑 운동방정식을 고려한 깃 요소 및 운동량 이론을 이용해 개별 로터의 제자리, 전진, 상승 비행을 해석하였다. XFOIL을 사용하여 공력결과를 도출하였고, 개발된 BEMT를 이용하여 제자리 비행, 전진, 상승 조건의 검증을 수행했다. 또한 제자리 비행 실험 환경 구축 및 실험 결과와 개발된 BEMT의 비교 및 검증을 수행하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제7권2호
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• pp.86-103
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• 2006

Using a combination of force transducer measurement to quantify net lift force, high frame rate camera to quantify and subtract inertial contributions, and Digital Particle Image Velocimetry (DPIV) to calculate aerodynamic contributions in the spanwise plane, the contribution of spanwise flow to the generation of lift force in wings undergoing a pure flapping motion in hover is shown as a function of flapping angle throughout the flapping cycle. These experiments were repeated at various flapping frequencies and for various wing planform sizes for flat plate and span wise cambered wings. Despite the previous identification of the importance of span wise fluid structures in the generation of lift force in flapping wings throughout the existing body of literature, the direct contribution of spanwise flow to lift force generated has not previously been quantified. Therefore, in the same manner as commonly applied to investigate the chordwise lift distribution across an airfoil in flapping wings, spanwise flow due to bulk flow and rotational fluid dynamic mechanisms will be investigated to validate the existence of a direct component of the lift force originating from the flapping motion in the spanwise plane instead.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제10권1호
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• pp.33-43
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• 2007

Using the more common conventional chordwise aerodynamic approach, flapping a flat plate wing with zero degree chordwise pitch angle of attack and no relative wind should not produce lift. However, in hover, with no forward relative velocity and zero degree chordwise pitch angle of attack, flapping flat plate wings does in fact produce lift. In the experiments peformed for this paper, the flapping motion is considered pure(downstroke and upstroke) with no flapping stroke plane inclination angle. No changes in chordwise pitch angle are made. The total force is measured using a force transducer and the net aerodynamic force is determined from this measured total force by subtracting the experimentally determined inertial contribution. These experiments were repeated at various flapping frequencies and for various wing planform sizes for flat plate wings. The trends in the aerodynamic lift variation found using a force transducer have nearly identical shape for various flapping frequencies and wing planform sizes.

• 한국전산유체공학회지
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• 제16권4호
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• pp.21-27
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• 2011

In this paper, the diagonal implicit harmonic balance method is applied to analyze helicopter rotor blade flow. The periodic boundary condition for Fourier coefficients is also applied in hover and forward flight conditions. It is available enough to simulate the forward flight problem with only one rotor blade using the periodic boundary condition in the frequency domain. In order to demonstrate the present method, Caradonna & Tung's rotor blades were used and the results were compared to the time-accurate method and experimental data.

• 한국전산유체공학회지
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• 제17권1호
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• pp.70-77
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• 2012

In this paper, diagonal implicit harmonic balance method with overset grid technique is applied to analyze helicopter rotor blade flow in hover and forward flight condition. The chimera grid need interpolation time with sub-grid and background grid in moving problem such as forward flight on every time step. Present method is available enough to reduce the grid module interpolation time. In order to demonstrate present method, Caradonna & Tung's and AH-1G rotor blades are used and the results are compared to other researchers' result and experimental data.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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• pp.543-549
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• 2011

In this paper, diagonal implicit harmonic balance method is applied to analyze helicopter rotor blade flow. Periodic boundary condition for Fourier coefficients is also applied in hover and forward flight condition. It is available enough to simulate the forward flight problem with only one rotor blade using the periodic boundary condition in frequency domain. In order to demonstrate present method Carodonna & Tung's rotor blades are used and the results are compared to time-accurate method and experimental data.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2007년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.125-129
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• 2007

In this paper a method for the design optimization for helicopter rotor blade in hover is studied Numerical analysis of aerodynamic characteristics of the flow around a rotor blade is analysed by usign panel method and CFD code based on Navier-Stokes equation. The result is validated by comparing with existing experimental result. Optimization methods RSM(Response Surface Method) and DOE(Design of Experiments) are applied in combination. The object functions are power, twist angle, taper ratio, and thrust. The optimized result showed a decrease of 17% of the power required.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권8호
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• pp.784-790
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• 2012

This paper describes a stability and dynamic characteristics of bearingless helicopter main rotor in hover. Baseline rotor configuration is defined and modal analysis for the configuration is taken to verify the dynamic characteristics. The kinematic pitch-lag couplings through ways of pitch link installation are analyzed to know effects on loads, frequencies and stability. The effects of pitch link attachments in spanwise direction and chordwise direction as well as pitch link inclination on thrust, power, flpa-lag-pitch mode frequencies and inplane damping are examined. Pitch link at trailing edge location in chordwise direction has influence on aeroelastic stability of the rotor. Also, the pitch link with negative inclination angle makes inplane damping increase.