• 한국항공우주학회지
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• 제40권5호
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• pp.385-394
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• 2012

아음속-초음속 패널법(panel method)을 이용하여 항공기의 정적 안정성 미계수와 동적 안정성 미계수 및 조종미계수를 예측할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 사용된 코드는 아음속-초음속 소스(source)와 말굽 와류(elementary horse shoe vortex)의 분포를 사용하고, 그 분포의 크기는 얇은 물체 근사(thin body approximation)을 적용하여 간략히 한 경계 조건을 이용하여 계산하였다. 항공기에 부착된 물체 좌표계에서 준정상(quasi-steady) 해석을 통해서 항공기 3축의 댐핑 계수를 예측하였다. 개발된 코드는 삼각날개(delta-wing)의 중립점(neutral point), 롤, 피치 댐핑 계수의 이론치와 비교하여 검증하였다. 마지막으로 F-18의 정적, 동적 안정성 미계수와 조종 미계수를 풍동 시험치와 계산치에 비교하여 개발한 코드의 정확성과 유용성을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.405-411
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• 2012

회전익항공기의 연료셀 내부는 연료보관 및 연료를 엔진으로 공급하기 위한 배관과 구성품들이 배치되어 있다. 특히, 기동헬기는 전장에서 사용되는 헬기로써, 수 km 고도에서 비행하는 고정익기보다 비행고도가 낮기 때문에 피탄될 가능성이 높다. 따라서, 항공기의 생존성을 극대화하기 위해서는 피탄시 유체내부 상승압력에 의한 내부 구성품들이 받는 영향성을 검토하여 설계되어야 함은 주지의 사실이다. 그러나 내탄시험은 연료셀 자체의 제작비용 및 준비기간이 상당히 소요되고, 실탄 사용에 따른 시험수행의 제약 때문에 수치모사를 통한 관련 데이터의 확보가 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 유체-구조 수치모사 프로그램인 Autodyn을 이용하여 회전익항공기 연료셀의 내탄 수치모사를 수행하여, 피탄 후 연료셀 내부에서의 탄 거동을 분석하고 유체내부의 압력과 연료 셀 자체의 등가응력을 평가하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.269-276
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• 2007

국방 연구개발은 사용군의 요구사항을 만족시키는 무기체계를 최단 기간, 최소 비용 및 고품질로 개발하고자 노력하고 있으며, 통합 데이터베이스 전산 환경 하에서 체계공학 및 동시공학을 체계적으로 구현하기 위한 연구개발 프로세스 및 도구들이 개발되고 있다. 항공 무기체계 분야에서 본 논문의 연구개발 과정에서 생성되는 기술 자료를 효율적으로 관리하기 위한 웹기반 체계운영관리시스템을 개발 및 운용하고 있으며, 기존 항공 무기체계 연구개발 사업에 적용하여 그 효율성을 입증 및 검증하였다. 이에 본 논문에서는 체계운영관리시스템 기반으로 향후 개발 예정인 보라매 사업, 무인항공기 및 무인전투기에 적용 가능한 통합 연구개발 프레임웍(Framework) 및 통합 무기체계 데이터베이스 발전 방안에 대해서 기술한다. 또한, 연구소에서 운영 예정인 WISEMAN과의 연동 및 통합 방안에 대해서도 기술한다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제6권2호
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• pp.145-156
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• 2019

As the industrial desire for a step change in productivity within the manufacture of composite structures increases, so does the interest in Through-Thickness Reinforcement technologies. As manufacturers look to increase the production rate, whilst reducing cost, Through-Thickness Reinforcement technologies represent valid methods to reinforce structural joints, as well as providing a potential alternative to mechanical fastening and bolting. The use of tufting promises to resolve the typically low delamination resistance, which is necessary when it comes to creating intersections within complex composite structures. Emerging methods include the use of 3D woven connectors, and orthogonally intersecting fibre packs, with the components secured by the selective insertion of microfasteners in the form of tufts. Intersections of this type are prevalent in aeronautical applications, as a typical connection to be found in aircraft wing structures, and their intersections with the composite skin and other structural elements. The common practice is to create back-to-back composite "L's", or to utilise a machined metallic connector, mechanically fastened to the remainder of the structure. 3D woven connectors and selective Through-Thickness Reinforcement promise to increase the ultimate load that the structure can bear, whilst reducing manufacturing complexity, increasing the load carrying capability and facilitating the automated production of parts of the composite structure. This paper provides an overview of the currently available methods for creating intersections within composite structures and compares them to alternatives involving the use of 3D woven connectors, and the application of selective Through-Thickness Reinforcement for enhanced damage tolerance. The use of tufts is investigated, and their effect on the load carrying ability of the structure is examined. The results of mechanical tests are presented for each of the methods described, and their failure characteristics examined.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권5호
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• pp.383-388
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• 2021

항공기에 사용되는 공기 흡입식 엔진은 고도가 높아질수록 성능의 한계를 가지며, 이는 실용상승한도(Service Ceiling)와 절대상승한도(Absolute Ceiling) 고도로 나타나게 된다. 고정익 항공기가 순항비행(Level Flight) 상태에서 고전제어기법(Classical Control)을 사용하여 고도 및 속도 유지를 하는 방법은 일반적으로 속도 증/감속을 위해 추력을 사용하고, 고도 증/감을 위해 피치 자세를 사용한다. 실용 상승 한도 고도 부근에서 이 방법을 사용하는 경우 고도 오차를 줄이기 위해 피치를 증가시키면 속도 감속으로 나타나게 된다. 따라서 피치 자세를 사용하여 속도를 먼저 유지하는 방법을 사용해야 한다. 특히 무인기의 경우 이 두 가지의 방법을 자동으로 적절한 시점에 사용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 고도 상승률이 둔화되는 실용상승한도 부근에서 속도와 고도유지 알고리즘의 전환 방법을 제안하고, 비행시험을 통해 개선된 효과를 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권10호
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• pp.677-690
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• 2022

Actuator disk method 기반의 유동 해석자를 이용하여 수직 이착륙 복합형 비행체 중 하나인 이중 덕트 팬 항공기에 대한 공력해석을 수행하고 관련 지면 효과를 분석하였다. 회전 격자 기법을 이용한 해석결과와의 비교를 통해, 지면 효과 분석을 위한 해석자의 특성과 정확도를 함께 평가하였다. 지면과의 거리에 따른 공력 성능과 유동장 특성을 분석하였다. 지면과의 거리가 가까울수록 팬 추력은 증가하지만, 덕트, 동체, 날개의 수직력 감소로 인한 총 수직력 및 제자리 비행 효율의 저하를 확인하였다. 동체 하부의 유동장 분석으로부터 팬 후류와 지면 간의 상호작용에 의해 발생하는 지면 와류와 분수 유동을 확인하고, 이들이 비행체 공력 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 속도 프로파일 비교/검토를 통해 비행체로부터의 거리와 방향에 따른 기체 주변 아웃워시의 강도와 특성을 분석하였다. 또한 콜렉티브 피치각에 따른 지면 효과의 영향을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권3호
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• pp.197-209
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• 2018

본 연구에서는 전진 비행하는 쿼드 틸트 로터(Quad Tilt Rotor, QTR)에 대한 수치적 연구를 수행하여, 각 구성 요소에 의한 간섭효과와 위상차 및 로터 회전 방향 등 로터 운용조건에 의한 영향을 분석하였다. 효율적인 로터 유동장 계산을 위해 오픈소스 CFD 코드인 OpenFOAM에 Actuator Surface Method(ASM) 기법을 결합한 해석자를 사용하였다. 전 후방 날개의 양력은 날개 끝단에 부착된 로터의 회전 방향에 따라 증감하며 특히 후방 날개에서는 전 후방 로터에 의한 간섭효과가 복합적으로 나타난다. 전 후방 로터의 위상차에 의한 날개의 공력 성능 변화는 상대적으로 미미함을 확인하였다. 로터에서는 날개로 인한 폐쇄효과 발생에 따라 국소적으로 높은 추력이 발생한다. 특히, 후방 로터에서는 전방 나셀에서 발생한 후류의 간섭효과로 인해 전방 로터 대비 높은 국소적 추력이 발생한다. 또한 로터 간의 위상차에 따라 추력 요동의 진폭이 감소할 수 있음을 확인하였으며 운용 조건에 따른 전 후방 로터의 성능과 전체 비행체의 공력 성능을 비교, 분석하였다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제1권3호
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• pp.291-310
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• 2014

An advanced model for the linear flutter analysis is introduced in this paper. Higher-order beam structural models are developed by using the Carrera Unified Formulation, which allows for the straightforward implementation of arbitrarily rich displacement fields without the need of a-priori kinematic assumptions. The strong form of the principle of virtual displacements is used to obtain the equations of motion and the natural boundary conditions for beams in free vibration. An exact dynamic stiffness matrix is then developed by relating the amplitudes of harmonically varying loads to those of the responses. The resulting dynamic stiffness matrix is used with particular reference to the Wittrick-Williams algorithm to carry out free vibration analyses. According to the doublet lattice method, the natural mode shapes are subsequently used as generalized motions for the generation of the unsteady aerodynamic generalized forces. Finally, the g-method is used to conduct flutter analyses of both isotropic and laminated composite lifting surfaces. The obtained results perfectly match those from 1D and 2D finite elements and those from experimental analyses. It can be stated that refined beam models are compulsory to deal with the flutter analysis of wing models whereas classical and lower-order models (up to the second-order) are not able to detect those flutter conditions that are characterized by bending-torsion couplings.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권1호
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• pp.81-91
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• 2017

The performances of lifting surfaces are particularly critical in specific flight conditions like takeoff and landing. Different systems can be used to increase the lift and drag coefficients in such conditions like slat, flap or ailerons. Nevertheless they increase the losses and make difficult the mechanical design of wing structures. Morphing surfaces are a compromise between a right increase in lift and a reduction of parts movements involved in the actuation. Furthermore these systems are suitable for more than one flight condition with low inertia problems. So, flap and slats can be easily substituted by the corresponding morphing shapes. This paper deals with a genetic optimization of an airfoil with morphing flap with an already optimized nose. Indeed, two different codes are used to solve the equations, a finite volume code suitable for structured grids named ZEN and the EulerBoundary Layer Drela's code MSES. First a number of different preliminary design tests were done considering a specific set of design variables in order to restrict the design region. Then a RANS optimization with a single design point related to the take-off flight condition has been carried out in order to refine the previous design. Results are shown using the characteristic curves of the best and of the baseline reported to outline the computed performances enhancements. They reveal how the contemporary use of a morphing acting on the nose of the main component and the trailing edge of the flap drive towards a total not negligible increment in lift.

• 항공우주기술
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• 제6권1호
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• pp.1-6
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• 2007

본 연구에서는 상온에서 수작업으로 함침/경화시킨 일 방향 glass/epoxy 복합재료 적층판의 설계압축강도 값을 제시하고 있다. 총 39개의 시편으로부터 측정된 압축강도 값은 two-parameter Weibull 분포를 따른다고 가정하였다. MIL-HDBK-17F에 제시된 방법과 절차에 따라 동일형상의 복합재료 시편에 대해 구한 B-Basis 값과 A-Basis값은 각각 평균 압축강도의 82.6% 및 65.9%로 확인되었다. 항공기 주익의 스파 Cap에 동일 복합재료를 적용할 경우를 고려하여 B-base 값의 50%를 설계압축강도 값으로 산정하였다.