• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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• pp.165-171
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• 2004

Smart UAV, which adopting tiltrotor aircraft concept, requires long endurance and high speed capability simultaneously These two contradictable flight performances are hard to meet with single wing concept and inevitably require the operation of flap system which should reveal optimal performance for each flight mode. In order to design SUAV flaperon satisfying the performance requirement, various configurations are generated and their aerodynamic performances are analyzed using numerical flow computations around flaps. Considering aerodynamic performance and manufacturing simplicity, a final flap configuration is selected.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권7호
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• pp.843-850
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• 2005

In this study, simplified whirl flutter analyses using quasisteady aerodynamic theory have been Performed for a 2-DOF tiIt-rotor system with both pitch and Yaw motions of a rotor-nacelle. The present dynamic system consists of the rotor (propeller) , forming the gyroscopic and aerodynamic element, supported horizontally by a pylon that is pivoted at some wing attachment point. Several design parameters for rotor-nacelle system are considered to practically investigate the effects of whirl flutter stability.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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• pp.158-163
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• 2005

In this paper the aeroacoustic characteristics of a tilt-rotor system is measured by using a sealed model tilt-rotor. With a microphone array system and the do-dopplerization algorithm, the location and the characteristics of rotor noise are successfully measured. The most of high frequency noise (4kHz) is found to be located at rotor blade tips, but the low frequency tonal noise is dominant on the middle of the rotor blades. The measured tonal noise characteristics are compared to the results of theoretical calculation. At 0.5m distance from the rotor plane, measured and calculated data are relatively well matched regardless of rotating speed and collective pitch angie for the azimuthal angles between $0^{\circ}\;and\;60^{\circ}$. However, the data on the azimuthal angles between $70^{\circ}\;and\;90^{\circ}$ are not quite comparable. In addition, the compared data for far-field case (1.5m) are quite different. This is probably due to the unsteady effect which if not included in the theoretical calculation.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.207-213
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• 2005

This paper deals with an autonomous flight guidance and control algorithm design for TR301 tilt-rotor airplane under development by Korea Aerospace Research Institute for simulation purpose. The objective of this study is to design autonomous flight algorithm in which the tilt-rotor airplane should follow the given waypoints precisely. The approach to this objective in this study is that, first of all, model-based inversion is applied to the highly nonlinear tilt-rotor dynamics, where the tilt-rotor airplane is assumed to fly at helicopter flight mode(nacelle angle=0 deg), and then the control algorithm, based on classical control, is designed to satisfy overall system stabilization and precise waypoint following performance. Especially, model uncertainties due to the tiltrotor model itself and inversion process are adaptively compensated in a simple neural network(Sigma-Phi NN) for performance robustness. The designed algorithm is evaluated in the tilt-rotor nonlinear airplane in helicopter flight mode to analyze the following performance for given waypoints. The simulation results show that the waypoint following responses for this algorithm are satisfactory, and control input responses are within control limits without saturation.

• 한국항행학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.185-192
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• 2005

본 논문은 스마트 개발 사업의 일환으로 틸트로타 항공기(TR-S4) 비선형 시뮬레이션 모델의 비행성 분석을 수행하였다. TR-S4는 이착륙을 위한 헬리콥터 모드와 천이모드, 고정익 모드로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 헬리콥터 모드만 고려하며, 이 모드는 호버링 모드와 전진비행 모드로 구분한다. 비행성 분석은 안정성과 조종성에 영향을 주는 조종입력에 대한 항공기 응답으로 구성된다. 조종사가 정확한 출발기동과 멈춤기동을 할 수 있게 하는 비교적 변위가 작은 운동과 연관되는 단주기 응답특성 파리미터인 bandwidth를 이용하여 비행성을 분석하였다. 안정성 증강장치(SAS)와 자세 제어기를 장착한 6자유도 비선형 시뮬레이션 모델을 이용한 TR-S4 헬리콥터 모드의 비행성은 대부분 ADS-3 규격서의 level 1을 만족하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권8호
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• pp.26-33
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• 2005

틸트로터 비행체 개념인 스마트무인기는 수직이착륙, 장기체공, 그리고 고속비행성능을 동시에 요구한다. 이와 같은 세 가지의 상반된 비행체 성능의 구현을 위해서는 비행모드별로 최적의 공력성능을 갖도록 하는 플랩시스템의 운용이 불가피하다. 스마트무인기의 플래퍼론을 설계하는데 있어서 다양한 후보 형상을 생성하고, 이들 형상에 대해 전산유동해석을 수행하여 각 형상에 대한 공력성능을 분석하였다. 이와 같은 공력성능과 실제형상의 구조적인 단순성을 고려하여 스마트무인기의 최종 플래퍼론 형상을 선정하였으며, 40% 축소모델에 대한 풍동시험을 통해 선정된 플래퍼론에 대한 성능을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권3호
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• pp.39-46
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• 2005

본 논문에서는 광범위한 함수 근사성질을 갖고 있는 신경회로망을 이용하여, 시스템의 입출력 조화성분의 선형관계를 표현하기 위해 추정된 전달행렬의 적용범위를 확장할 수 있는 적응 고차조화제어(Higher Harmonic Control, HHC) 기법을 제안하고 있다. 신경회로망의 학습신호는 추정된 전달행렬을 기반으로 계산된 최적제어 이득 값 행렬을 이용하여 구성된다. 내부 안정성을 보장하기 위하여 신경회로망의 가중치 학습방법은 Lyapunov 직접 방법을 이용하여 유도하였다. 6개의 입력과 2개의 출력을 갖는 비선형 시스템에 대한 시뮬레이션 결과를 통해 적응 고차조화제어 기법이 불확실한 전달행렬에 적용 가능함을 보였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.27-38
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• 2022

Urban air mobility (UAM) has recently attracted lots of attention as a solution to urban centralization and global warming. Electric vertical take-off and landing (eVTOL) is a concept that emerges as one of the promising and clean technologies for UAM. There are two difficult challenges for eVTOL aircraft to solve. One is how to improve the weight efficiency of aircraft, and the other is how to complete long-range missions for UAM's flight scenarios. To approach these challenges, we propose a consolidated concept design of battery-fuel cell hybrid tiltrotor aircraft with a liquid hydrogen (LH₂) fuel tank. The efficiency of a battery-fuel cell hybrid powertrain system on the designed eVTOL aircraft is compared to that of a battery-only powertrain system. This paper shows how much payload can increase and the flight scenario can be improved by hybridizing the battery and fuel cell and presenting a detailed concept of a cryogenic storage tank for LH₂.

• 항공우주기술
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• 제9권1호
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• pp.1-8
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• 2010

스마트무인기의 비행시험에 앞서 비행제어시스템을 포함한 전체 무인기 체계의 건전성을 검증하기위한 지상통합시험을 수행하였다. 지상통합시험은 비행체 인터페이스 시험, 비행체 HILS시험, 지상파워시험, 4자유도 치구시험, 안전줄 호버시험 순서로 진행되었으며, 각각의 시험을 통해 전체 무인기 시스템의 안전성을 입증하였다. 본 논문에서는 국내 최초로 개발된 틸트로터인 스마트무인기의 지상시험 절차와 각 시험에서 획득한 데이터 분석결과를 제시하였다. 지상시험 결과 비행제어시스템의 안전성이 충분히 입증되었으며, 비행시험이 수행가능하다고 판단되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권8호
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• pp.679-686
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• 2018

저자의 이전 논문[1]에서 저자는 미국과 유럽의 회전익기 개발의 현황을 비교하였다. 본 논문에서는 미국에 경쟁적이 우위를 차지하기 위한 21세기를 대비하는 유럽의 회전익 기술개발 현황에 대한 좀 더 구체적으로 조사해 보고자 한다. 유럽은 21세기 초 회전익을 포함한 항공 사업을 효율적이며 조직적으로 운영하기 위해 범 유럽단위의 "ACARE"라는 비관료기관을 설립하였고, 이 조직을 중심으로 유럽연합에서 지원하는 전체 유럽의 차세대 항공사업 R&D 프로그램이 효율적이고 경쟁적이기 위한 의제를 설정하였다. 회전익기 분야의 개발에 대한 과정은 다음과 같다. 1) 객실의 소음/진동 절감(FRIENDCOPTER), 2) 회전익의 효율증가와 회전익에서 유도되는 소음 절감을 위한 핵심 기술의 개발(GRC), 그리고 최근에 시작된 고속/장거리 운행을 위한 차세대 회전익 개발(Fast Rotorcraft). 앞에서 언급하였듯이 이 모든 모든 R&D 프로그램들은 기본 연구 의제, 특히 환경 영향에 대한 요구조건을 만족하여야만 한다. 이러한 과정을 통하여 유럽 회전익 사업은 현재와 미래에서의 시장 점유에 성공적인 업적을 이루었을 뿐 아니라 시장의 요구(고속/장거리운행)를 만족하는 차세대 회전익기인 복합형/tiltrotor 형상의 개발에도 충분한 준비를 하게 되었다.