• 제목/요약/키워드: Wing characteristics

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편대비행 중인 날개들의 공력특성에 대한 수치적 연구 (Numerical Study on the Aerodynamic Characteristics of Wings on the Formation Flight)

  • 이승재;조정현;이세욱;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.18-26
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    • 2007
  • 날개들이 편대를 이루면서 비행하는 경우의 정상상태 공력특성에 대하여 와류격자법을 이용하여 해석하였다. 2개의 날개가 편대 비행 상태에 있을 때, 선도 날개에 의하여 후방 날개의 부분 양력계수가 높아짐을 알 수 있었다. 3개 이상의 날개를 일렬 및 V자편대 배치하여 양항비에 대하여 해석하였는데, 날개가 편대의 후방에 위치할수록 커지고, 가로 간격이 벌어질수록 작아짐을 알 수 있었다. 가로세로비가 증가할수록 전방 날개와 후방 날개의 양항비 차이가 커짐을 알 수 있었다. 후방 날개의 높이를 변화시켰을 경우, 같은 높이에서 최대 양항비를 나타내었다. 3개, 9개, 15개의 날개를 편대 비행했을 경우 날개 수가 많아질수록 편대 비행의 이득이 증가함을 알 수 있었다.

주익이 손상된 전익형 무인기를 위한 신경회로망 적응제어기법에 관한 연구 (Neural Network Based Adaptive Control for a Flying-Wing Type UAV with Wing Damage)

  • 김대혁;김낙완;석진영;김병수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.342-349
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    • 2013
  • 무인항공기가 외형손상을 입는 경우, 비행역학 특성이 변하기 때문에 손상 이전 설계된 제어기는 더 이상 안정적인 제어성능을 보장하지 않는다. 본 논문에서는 주익의 손상이 일어난 무인항공기에 대해서도 강건한 제어성능을 보장하는 신경회로망 적응제어기법을 소개한다. 구동기의 특성에 의한 제어기의 성능저하를 방지하기 위해 Pseudo Control Hedging (PCH)를 추가적으로 사용하였다. 기체고정좌표계의 중심이 항공기의 무게중심에 위치하지 않는 비대칭 동역학을 사용하였으며, 전익형 무인기를 대상 비행체로 하였다. 날개가 손상되지 않은 모델과 손상된 모델의 풍동시험을 통해 얻은 공력데이터를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션의 결과를 통해 제안된 제어기법이 주익의 손상이 발생한 항공기에 대해서도 여전히 안정적인 조종성능을 보장하는 제어기법임을 검증하였다.

개선 와법을 이용한 Weis-Fogh형 수차의 유체역학적 특성계산 (Calculation of Hydrodynamic Characteristics of Weis-Fogh Type Water Turbine Using the Advanced Vortex Method)

  • 노기덕
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권3호
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    • pp.203-210
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    • 2014
  • 본 연구는 Weis-Fogh형 수차의 유체역학적 특성을 개선 와법으로 수치계산한 것이다. 날개(NACA0010에어포일)와 양쪽 수로 벽은 소스(Source) 및 볼텍스 판넬로 근사하였고, 자유 볼텍스는 각 물체 전체표면에서 도입하였다. 타임스텝마다 날개를 이동시켜가며 본 수차의 유동장 즉 비정상 속도장과 압력장을 계산하였다. 계산변수로는 주요 설계인자인 날개 뒷전에서 날개 축까지의 거리, 수로 폭 및 최대 열림각으로 하였다. 본 수차의 1매의 날개에 대한 최대 효율 및 출력계수는 속도비 U/V=2.0에서 각각 26% 및 0.4였다. 본 수차의 유동장은 날개가 수로 내에서 비정상적으로 움직이기 때문에 매우 복잡하다. 그러나 개선 와법을 이용하여 명확하게 계산할 수 있었다.

Embedded Type 분산 추진 장치의 입·출구 형상 및 위치 변화에 따른 융합익기의 공력해석 (Aerodynamic Characteristics of the Blended-Wing-Body for the Position and Aspect Ratio of the Inlet and Outlet of an Embedded Distributed Propulsion System)

  • 김효섭;최현민;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.467-474
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    • 2012
  • 무인항공기의 정찰 및 정보 수집 능력을 효율적으로 수행하기 위해 장기 체공 능력이 요구된다. 분산 추진 장치는 대형 추진 장치를 복수의 소형 추진 장치들로 대체하여 추력을 얻는 장치이다. 날개의 스팬 길이를 따라 넓게 분포하여 효율이 증가하며, 유동의 흡입을 통해 경계층을 제어하고 출구에서 분사되는 흐름이 항공기에 부착되어 흐르기 때문에 양항비가 증가한다. 본 연구에서는 전익기 융합익기와 분산 추진 장치가 장기 체공 성능을 향상시키는 점에 착안하여 연구를 수행하였다. Eppler 337 에어포일 유닛에 추진 장치의 위치 및 입 출구 가로세로비 변화에 따라 나타나는 공력특성을 분석했다. CFD를 사용하여 공력해석을 수행하였고, 빠른 해석 결과를 얻을 수 있도록 팬 영역에 작동판 이론을 적용하였다. 양항비와 모멘트 비교를 통해 추진 장치의 위치 및 형상을 결정하고자 한다.

타원형날개끝 캐비테이션과 유기소음 특성연구 - 표면거칠기의 영향 - (Study on Tip-Vortex Cavitation and Its Noise Characteristics - Effects of Surface Roughness -)

  • 현범수;이종무;최학선
    • 대한조선학회논문집
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    • 제31권1호
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    • pp.84-93
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    • 1994
  • 본 연구에서는 NACA0012단면을 갖는 타원형날개끝 캐비테이션과 유기소음특성에 미치는 표면거칠기의 영향이 실험적으로 조사되었다. 사용한 표면거칠기는 조도 $200{\mu}m$의 입자로서, 날개끝 3cm 구간에 부착하였다. 또한 날개끝과 앞날에 각각 3cm의 거칠기를 준 경우도 별도로 조사되었다. 캐비테이션 발생시험 결과 캐비테이션 초기발생위치는 실험한 받음각 범위에서 날개끝으로부터 대략 1/2 코오드정도 후류이며, 캐비테이션 수가 감소함에 따라 변화하는 형상을 보였다. 날개끝 캐비테이션에 의한 소음은 주파수 3-50kHs사이의 비교적 고주파수에서 음압이 증가하는 양상을 보였으나, 더 낮은 캐비테이션수에서 날개 앞날 캐비테이션으로 확장되면 전 주파수 범위에 걸쳐서 소음이 증가하었다. 캐비테이션과 소음발생은 표면거칠기가 증가할때 개선되는 경향을 보였으나 그 차이는 크지않았다. 날개 앞날과 끝날에 거칠기를 준 경우가 낮은 캐비테이션수에서 다소 유리한 캐비테이션 특성을 보여준 반면 양력-항력비의 감소에 따른 문제점도 지적되었다.

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Performance Evaluation of Two-Equation Turbulence Models for 3D Wing-Body Configuration

  • Kwak, Ein-Keun;Lee, Nam-Hun;Lee, Seung-Soo;Park, Sang-Il
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제13권3호
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    • pp.307-316
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    • 2012
  • Numerical simulations of 3D aircraft configurations are performed in order to understand the effects of turbulence models on the prediction of aircraft's aerodynamic characteristics. An in-house CFD code that solves 3D RANS equations and two-equation turbulence model equations are used. The code applies Roe's approximated Riemann solver and an AF-ADI scheme. Van Leer's MUSCL extrapolation with van Albada's limiter is also adopted. Various versions of Menter's $k-{\omega}$ SST turbulence models as well as Coakley's $q-{\omega}$ model are incorporated into the CFD code. Menter's $k-{\omega}$ SST models include the standard model, the 2003 model, the model incorporating the vorticity source term, and the model containing controlled decay. Turbulent flows over a wing are simulated in order to validate the turbulence models contained in the CFD code. The results from these simulations are then compared with computational results from the $3^{rd}$ AIAA CFD Drag Prediction Workshop. Numerical simulations of the DLR-F6 wing-body and wing-body-nacelle-pylon configurations are conducted and compared with computational results of the $2^{nd}$ AIAA CFD Drag Prediction Workshop. Aerodynamic characteristics as well as flow features are scrutinized with respect to the turbulence models. The results obtained from each simulation incorporating Menter's $k-{\omega}$ SST turbulence model variations are compared with one another.

다중스파 날개의 유한요소 이상화 방법에 관한 인자연구 (Parametric Study on the Finite Element Idealization Method for Multi-Spar WIng)

  • 권진희;강경국;박찬우;김승호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.107-115
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    • 2002
  • 본 연구에서는 다중스파 항공기 날개 구조물의 유한요소 이상화 방법이 날개의 내력분포, 치수 및 중량에 어떠한 영향을 미치는지를 살펴보았다. 구조물의 유한요소 이상화 방법에 따라 총 18가지의 날개 모델을 구축하고 4가지의 외부하중 조건을 적용하였다. MSC/NASTRAN과 MSC/PATRAN을 이용하여 모든 구조물이 주어진 하중조건 모두에 대해 허용치 이내의 응력과, 가공을 위한 최소치 이상의 치수를 가지도록 하는 알고리즘을 별도로 개발하였다. 해석결과 날개의 내력분포와 예상중략에 가장 큰 영향을 미치는 것은 외피이고, 스파나 립의 이상화 방법의 효과는 상대적으로 작은 것으로 나타났다. 일반적인 예상과는 달리 굽힘강성을 가진 요소들을 사용한 모델이, 굽힘응력의 효과로 인해, 굽힘강성이 없는 요소를 사용한 모델에 비해 더 큰 예상중량을 보이는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과로부터, 설계자는 가능하면 모든 구조물의 굽힘강성을 고려한 해석을 수행하거나 그렇지 못할 경우 각 구조물의 특성에 대한 신중한 사전 검토를 거칠 것을 권장한다.

수면비행선박의 통항항법에 대한 고찰 (A Study on the Navigation Rules of Wing-In-Ground Effect Craft)

  • 윤귀호
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.491-496
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    • 2013
  • 수면비행선박의 지위가 국제해사기구(IMO)에서 선박으로 분류하는 것으로 결론지은 이후, 국내외적으로는 몇몇 규칙과 권고 사항들이 개정 및 승인되었다. 하지만 정작 수면비행선박의 종류 및 운항특성을 고려한 항법에 관해서는 규정이 미비하고, 수면비행선박간 항법에 관련해서는 규정이 되어 있지 않다. 이러한 상황에서, 현행 법령상에 다른 선박들과 수면비행선박간의 책임 관계를 명확히 하기 위하여 서로 시계에 항법상의 수면비행선박 관련 규정을 모든 시계로의 항법상으로 이동할 것과 수면비행선박간 안전통항을 확보하기 위하여 타입 'B'와 'C'의 수면비행선박이 타입 'A'의 수면비행선박을 피항해야 한다는 규정이 신설되어야 한다고 판단된다.

선미익형 항공기 구조시험 (Canard Type Aircraft Structural Test)

  • 김진원;안석민;정도희;송병흠
    • 한국항공운항학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.97-109
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    • 2005
  • A canard type aircraft, which has good wing stall and stall/spin-proof characteristics, is under development. The aircraft prototype has full-depth core sandwich type wing and fixed landing gear, and has been built for test flights. Newly developing aircraft will be equipped with retractable landing gear and conventional foam core sandwich laminate structures and multi-rib wings. In this study, we present the structural test procedure and result for aircraft Firefly.

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Plate fin-oval tube 열교환기에서 와류발생체에 의한 fin 표면에서의 국소 열전달 특성 (Local Heat Transfer Characteristics on Fin Surface of Plate Fin - Oval Tube with Delta Wing Vortex Generators)

  • 신석원;정인기;김수연
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2390-2395
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    • 2007
  • The present research was experimentally performed to analyze the effect of delta-wing vortex generators(DWVG) on the heat transfer of fin surface of the plate fin-oval tube. The local heat transfer coefficient of the fin surface for four kinds of DWVG's arrangement was measured by the naphthalene sublimation technique for Reynolds numbers ranging from 2000 to 3200. The results showed that the heat transfer of the plate fin-oval tube can be significantly enhanced by DWVG for relatively low Reynolds numbers.

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