• 제목/요약/키워드: Next-generation Blade

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중형항공기급 고효율 경량화 복합재 프로펠러 블레이드 설계 연구 (Design on High Efficiency and Light Composite Propeller Blade of Regional Aircraft)

  • 공창덕;이경선;박현범;최원
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.253-258
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    • 2012
  • 본 연구에서는 한국의 차세대 중형항공기에 사용될 터보프롭 항공기용 고효율 복합재 프로펠러 블레이드의 설계를 수행하였다. 와류 이론과 블레이드 깃 요소 이론을 활용하여 기본 공력설계 및 성능 해석을 수행하였고 공력설계 결과는 상업용 전산유체해석 프로그램인 ANSYS를 이용한 해석을 통해 확인하였다. 프로펠러 구조 설계 시 카본/에폭시 복합재료가 적용되었으며, 경량화와 구조 안정성 개선을 위하여 스킨-스파-폼 샌드위치 구조 형식를 채택하였다. 제안된 프로펠러 블레이드는 공력 및 구조 해석과 시제품 프로펠러 블레이드의 구조 시험을 통하여 높은 효율과 안전한 구조임이 검토되었다.

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대면적 저누설 커패시터를 위한 최적화 블레이드 코팅 기반 고분자 유전체 프린팅 (Printing of Polymer Dielectric via Optimal Blade Coating for Large-scale Low-Leakage Capacitors)

  • 서경호;배진혁
    • 센서학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.51-55
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    • 2021
  • We demonstrated a polymer dielectric with low leakage characteristics through an optimal blade coating method for low-cost and large-scale fabrication of metal-insulator-metal (MIM) capacitors. Cross-linked poly(4-vinylphenol) (C-PVP), which is a typically used polymer dielectric, was coated on a 10 × 10 cm indium-tin-oxide (ITO) deposited glass substrate by changing the deposition temperature (TD) and coating velocity (VC) in the blade coating. During the blade coating, the thickness of the thin c-PVP varied depending on TD and VC owing to the 'Landau-Levich (LL) regime'. The c-PVP-dielectric-based MIM capacitor fabricated in this study showed the lowest leakage current characteristics (10-6 A/㎠ at 1.2 MV/㎠, annealing at 200 ℃) and uniform electrical characteristics when TD was 30 ℃ and VC was 5 mm/s. In addition, at TD = 30 ℃, stable leakage characteristics were confirmed when a different electric field was applied. These results are expected to positively contribute to applications with next-generation electronic devices.

Paddle형 복합재료 헬리콥터 로터 블레이드 저진동 설계 기술 연구 (A Study on the Low Vibration Design of Paddle Type Composite Rotor Blade for Helicopter)

  • 김덕관;주진;이명규;홍단비
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.99-104
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    • 2003
  • 본 논문은 헬리콥터 로터 시스템 설계시 고려해야 할 구조동역학 분야와 차세대 저진동 블레이드를 설계하는 과정을 소개하였다. 일반적으로 로터 시스템 설계시 허브 하중 최소화, 지상공진 방지 및 저진동 특성 등을 만족하도록 고유 진동수 범위를 정하게 된다. 먼저 로터 시스템에 대한 회전수별 고유 진동수 도표를 통해 로터 회전 속도와 공진영역이 생기지 않도록 설계하며 다음으로 동체에 전달되는 진동 하중 크기를 예측하기 위해 회전시 블레이드에서 발생되는 하중을 허브 중심의 비회전계 좌표축 성분으로 전환한다. 헬리콥터 전진 비행속도에 따라 동체에 전달되는 하중 크기를 구하고 동체를 강체로 모델링하여 조종속에서 발생되는 가속도를 계산함으로써 저진동 특성을 예측하였다. 본 설계기법은 현재 수행중인 차세대 로터 시스템 개발에 적용되고 있으며 향후 국내 개발 로터 시스템에 유용하게 적용될 것이다.

차세대 블레이드(NRSB-1M/2M)의 마하 스케일 성능시험 (The Mach-scale Performance Test of Next-Generation Blade(NRSB- 1M/2M))

  • 송근웅;김준호;김승호
    • 항공우주기술
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    • 제5권2호
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    • pp.27-36
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    • 2006
  • 본 논문에서는 차세대 블레이드인 NRSB-lM과 NRSB-2M의 성능시험 절차 및 결과에 대해 기술하였다. 축소 블레이드 성능시험으로 공력 성능 시험과 소음 시험을 수행하였다. 공력 성능시험은 회전발란스를 이용하여 로터 추력 및 토오크를 측정하였고, 소음 측정시험은 마이크로폰을 이용하여 1.64D 위치에서 소음을 측정하였다. 측정된 성능 데이터는 무차원화하여 분석하였고, 두 블레이드 결과를 서로 비교하여 NRSB-2 블레이드가 더 좋은 블레이드 임을 확인하였다.

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차세대 터보프롭 항공기용 최신 프로펠러 블레이드 연구 -Part I. 공력 설계 및 해석 (The Study of Advanced Propeller Blade for Next Generation Turboprop Aircraft -Part I. Aerodynamic Design and Analysis)

  • 최원
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.1017-1024
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    • 2012
  • 깃끝단 후퇴각을 가지는 최신 터보프롭 항공기의 프로펠러 블레이드에 대한 공력설계 및 해석을 수행하였다. 프로펠러 형상 설계를 위한 익형은 HS1 계열을 적용하였다. 와류-깃요소 이론(Vortex-Blade element theory)을 기반으로 하고 최소에너지 손실 조건을 만족하는 Adkins의 방법을 적용하여 Conventional 프로펠러 블레이드에 대한 공력설계 및 성능해석을 하였다. 목표 항공기의 설계점에서 코드 길이와 피치각을 변경해 가며 프로펠러 형상을 생성하였다. Conventional 프로펠러 블레이드 형상 정보를 기반으로 코드 길이, 깃끝단 후퇴각을 수정 적용하여 최신 프로펠러를 설계하였다. 전산유체역학을 이용한 설계된 최신 프로펠러 공력특성 분석을 통하여 최신 프로펠러가 적절하게 설계되었음을 확인하였다.

SPR(Stereo Pattern Recognition) 기법을 이용한 동축 로터 블레이드의 변형에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Blade Deformation of Coaxial Rotor System Using SPR(Stereo Pattern Recognition) Technique)

  • 유찬호;윤병일;채상현;김도형;김덕관
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권8호
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    • pp.597-609
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    • 2020
  • 동축 로터 시스템은 기존의 헬리콥터뿐만 아니라 드론, PAV, 차세대 고속 회전익기 및 화성탐사용 헬리콥터에 적용되는 등, 활용 분야가 점점 넓어지고 있다. 로터 시스템의 성능 연구는 기존 연구에서 동축 로터를 대상으로도 여러 차례 수행되었으나, 로터 블레이드의 변형에 대한 연구는 주로 단일 로터 시스템만을 대상으로 진행되었다. 하지만 동축 로터 시스템에서는 주변에서 발생하는 유동이 복잡하며, 두 로터의 간격이 로터 시스템 전체의 성능에 주요한 영향을 주므로 블레이드의 변형 연구가 더욱 중요하다. 이에 본 연구에서는 최신식 고속 영상촬영 기법 중 하나인 SPR(Stereo Pattern Recognition) 기법을 사용해 동축 로터 블레이드의 변형 측정에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 본 연구에는 한국항공우주연구원에서 개발한 축소 동축 로터 시험장치가 사용되었으며, 로터 블레이드의 변형과 성능의 연관성을 고찰하기 위해 동축 로터 시스템의 성능시험이 선행되었다. 해당 시스템의 로터 블레이드 변형을 SPR 기법으로 측정한 결과는 사전에 진행된 성능시험 결과와 함께 본 논문에 제시되었다.

차세대 터보프롭 항공기용 최신 프로펠러 블레이드 연구 -Part II. 정적 구조 설계 및 시험 (The Study of Advanced Propeller Blade for Next Generation Turboprop Aircraft -Part II. Static Structural Design and Test)

  • 최원;박현범;공창덕
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.336-343
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    • 2014
  • 깃끝단 후퇴각을 가지는 현대 터보프롭 항공기의 최신 프로펠러는 고속으로 비행할 수 있는 추력을 얻기 위해 구조적으로 높은 강도가 요구된다. 본 연구에서는 프로펠러 구조 설계 시 고강도 및 고강성의 특성을 지닌 카본/에폭시 복합재료가 적용되었으며, 경량화를 위하여 스킨-스파-폼 샌드위치 구조 형태를 채택하였다. 구조 설계를 위한 구조 하중은 블레이드에 작용하는 공력하중을 분석하여 결정하였으며, 스파 플렌지는 굽힘 하중을 담당하고 스킨은 전단 하중을 담당하도록 복합재료 설계 개념을 반영하였다. 구조 안전성을 평가하기 위하여 상용 유한 요소 해석 코드인 나스트란을 활용하여 구조 해석을 수행하였다. 시제품 블레이드의 구조 시험을 통하여 적용된 구조설계 방법론이 적절함을 확인하였다.

Shear-coating을 사용한 은 나노와이어 투명 전극 제조 및 특성 분석 (Preparation and characterization of silver nanowire transparent electrodes using shear-coating)

  • 조경수;홍기하;박준식;정중희
    • 한국표면공학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.182-189
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    • 2020
  • Indium tin oxide (ITO) used a transparent electrode of a photoelectric device has a low sheet resistance and a high transmittance. However, ITO is disadvantageous in that the process cost is expensive, and the process time is long. Silver nanowires (AgNWs) transparent electrodes are based on a low cost solution process. In addition, it has attracted attention as a next-generation transparent electrode material that replaces ITO because it has similar electrical and optical characteristic to ITO, it is noted as a. AgNW thin films are mainly produced by spin-coating. However, the spin-coating process has a disadvantage of high material loss. In this study, the material loss was reduced by using about 2~10 ㎕ of AgNW solution on a (25 × 25) ㎟ substrate using the shear-coating method. It was also possible to align AgNWs in the drag direction by dragging the meniscus of the solution. The electro-optical properties of the AgNW thin film were adjusted by changing the experimental parameters that the amount of AgNWs suspension, the gap between the substrate and the blade, and the coating speed. As a result, AgNW thin films with a transmittance of 90.7 % at a wavelength of 550 nm and a sheet resistance of 15 Ω/□ was deposited and exhibited similar properties to similar AgNW transparent electrodes studied by other researchers.