• 제목/요약/키워드: forward flight

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복합재료 테일러링 기법을 이용한 저진동 로터 개발 (Use of Composite Tailoring Techniques for a Low Vibration Rotor)

  • 이주영;박일주;정성남
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.575-580
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    • 2004
  • In this work, the effect of composite couplings and mass distributions on hub loads of a hingeless rotor in forward flight is investigated. 1'he hingeless composite rotor is idealized as a laminated thin-walled box-beam. The nonclassical effects such as transverse shear and torsion warping are considered in the structural formulation. The nonlinear differential equations of motion are obtained by applying Hamilton's principle. The blade responses and hub loads are calculated using a finite element formulation both in space and time. The aerodynamic forces acting on the blade are calculated using the quasi-steady strip theory. The theory includes the effects of reversed flow and compressibility The magnitude of elastic couplings obtained by MSC/NASTRAN is compared with the classical pitch-flap($\delta$$_{3}$) coupling. It is observed that the elastic couplings and mass distributions of the blade have a substantial effect on the behavior of $N_{b/}$rev hub loads. About 40% hub loads is reduced by tailoring or redistributing the structural properties of the blade.f the blade.

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판의 충격위치 추정을 위한 시간반전 램파의 공간모임성능 규명 (Investigating the Spatial Focusing Performance of Time Reversal Lamb waves for Impact Localization on a Plate)

  • 박현우
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2011년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.418-429
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    • 2011
  • Researches using time reversal acoustics (TRA) for impact localization have been paid attention to recently. Dispersion characteristics of Lamb waves, which restrict the utility of classical nondestructive evaluation based on time-of-flight information, can be compensated through the application of TRA to Lamb waves on a plate. This study investigates the spatial focusing performance of time reversal Lamb waves on a plate using finite element analysis. In particular, the virtual sensor effect caused by multiple wave reflections at the boundaries of the plate is shown to enable the spatial focusing of Lamb waves though a very small number of surface-bonded piezoelectric (PZT) sensors are available. The time window size of forward response signals, are normalized with respect to the number of virtual active sensors. Then their effects on the spatial focusing performance of Lamb waves are investigated.

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복합재료 기준형 블레이드를 장착한 축소 힌지없는 허브시스템의 진동특성과 피로수명 예측 (The Vibration Characteristic and Fatigue Life Estimation of a Small-scaled Hingeless Hub System with Composite Rectangular Blades)

  • 송근웅;김준호;김덕관;주진
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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    • pp.310-315
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    • 2003
  • This paper described that rotating test and fatigue test of a small-scale hingeless hub system with composite rectangular blades. Generally Rotating stability and fatigue test technique is one of Key-technology on test and evaluation for helicopter rotor system Rotating test of hingeless rotor system was achieved by means of rotor vibration characteristic and aeroelastic stability test GSRTS, equipped with hydraulic actuator and 6-component rotating balance was used to test hingeless rotor system especially for an observation of blade motion including flawing, lagging and feathering. Rotating test was done in hover and forward flight condition. Small-scaled blade fatigue test condition was determined by blade load analysis with the reference table of composite materials(S-N curve). Fatigue test bench was developed for the estimation of blade fatigue life, and tested its characteristic.

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복합재료 테일러링 기법을 이용한 저진동 로터 개발 (Use of Composite Tailoring Techniques for a Low Vibration Rotor)

  • 이주영;박일주;정성남
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권8호
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    • pp.734-740
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    • 2004
  • In this work, the effect of composite couplings and mass distributions on hub loads of a hingeless rotor in forward flight is investigated. The hingeless composite rotor is idealized as a laminated thin-walled box-beam. The nonclassical effects such as transverse shear and torsion warping are considered In the structural formulation. The nonlinear differential equations of motion are obtained by applying Hamilton’s principle. The blade responses and hub loads are calculated using a finite element formulation both in space and time. The aerodynamic forces acting on the blade are calculated using the quasi-steady strip theory. The theory includes the effects of reversed flow and compressibility. The magnitude of elastic couplings obtained by MSC/NASTRAN is compared with the classical pitch-flap($\delta$$_3$) coupling. It Is observed that the elastic couplings and mass distributions of the blade have a substantial effect on the behavior of $N_{b}$ /rev hub loads. About 40% hub loads is reduced by tailoring or redistributing the structural properties of the blade.e.

앞전 Droop과 Gurney 플랩을 이용한 동적 실속 제어 (Dynamic Stall Control with Droop Leading Edge and Gurney Flap)

  • 이보성;이관중;주완돈;이동호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.10-17
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    • 2004
  • 본 연구에서는 헬리콥터의 전진비행성능 향상에 필수적인 로터블레이드의 동적실속성능을 향상시키기 위한 수동제어기법에 대한 연구를 수행하였다. 로터블레이드의 동적실속성능을 향상시키기 위해서는 블레이드 익형에 발생하는 유동박리에 대한 제어를 통해 양력 특성과 피칭모멘트 특성을 동시에 향상시켜야만 한다. 본 연구에서는 실제구현이 용이한 고정 앞전Droop과 Gurney 플랩을 심한 동적실속영역에 대해 동시에 적용하여 기존의 동적실속 제어기법에 비해서 탁월한 양력성능 향상 및 피칭 모멘트 성능 향상을 얻을 수 있음을 확인하였다.

자동회전의 비정상 수치해법과 2차원 공력계수의 영향 (An Unsteady Numerical Method of Autorotation and the Effect of 2D Aerodynamic Coefficients)

  • 김학윤;신동진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.121-130
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    • 2009
  • 전진 비행중인 자동회전 로터에 대한 비정상 수치해석 기법이 개발되었다. 자동회전 로터의 플래핑과 회전운동 방정식은 주어지는 시간간격에 따라 연속적으로 적분되며 이 때 회전면에서의 유도 속도장은 동적 유도흐름 이론(dynamic inflow theory)에 의해 계속 업데이트 되면서 블레이드의 모든 요소에서 유효 받음각을 결정하여 비정상 상태를 모사한다. 로터의 임의의 초기 회전속도 및 플래핑각에서 정상상태로 천이(transition)되는 과정을 시뮬레이션 하였고 블레이드 에어포일 공력 데이터들을 이용하여 방정식들의 수치해인 자동회전의 정상상태를 예측하였다. 2차원 Navier-Stokes 솔버로 받음각과 레이놀즈수에 따라 해석된 에어포일 데이터를 이용하여 자동회전의 비정상 시뮬레이션을 수행한 해석 결과는 풍동실험 결과와 잘 일치하였다

Design of Smart City Considering Carbon Emissions under The Background of Industry 5.0

  • Fengjiao Zhou;Rui Ma;Mohamad Shaharudin bin Samsurijan;Xiaoqin Xie
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권4호
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    • pp.903-921
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    • 2024
  • Industry 5.0 puts forward higher requirements for smart cities, including low-carbon, sustainable, and people-oriented, which pose challenges to the design of smart cities. In response to the above challenges, this study introduces the cyber-physical-social system (CPSS) and parallel system theory into the design of smart cities, and constructs a smart city framework based on parallel system theory. On this basis, in order to enhance the security of smart cities, a sustainable patrol subsystem for smart cities has been established. The intelligent patrol system uses a drone platform, and the trajectory planning of the drone is a key problem that needs to be solved. Therefore, a mathematical model was established that considers various objectives, including minimizing carbon emissions, minimizing noise impact, and maximizing coverage area, while also taking into account the flight performance constraints of drones. In addition, an improved metaheuristic algorithm based on ant colony optimization (ACO) algorithm was designed for trajectory planning of patrol drones. Finally, a digital environmental map was established based on real urban scenes and simulation experiments were conducted. The results show that compared with the other three metaheuristic algorithms, the algorithm designed in this study has the best performance.

운항지연에 따른 승객의 보상청구권 - EU 및 프랑스 판례를 중심으로 - (Passenger's Right to Compensation in relation to Delayed Flights - From the perspective of EU case law -)

  • 이창재
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.249-277
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    • 2015
  • 유럽연합이 제정하여 시행하고 있는 Regulation (EC) No 261/2004 ("Regulation")는 비자발적 탑승거부, 운항취소, 운항지연 등의 사안에 대해 항공승객을 보호하는데 주목적을 두고 있다. 이와 관련하여 항공편 지연으로 불편을 겪은 승객들이 탑승거부, 운항취소에 대해 명시적으로 적용되는 제7조에 따른 금전 보상청구권을 청구한 사건들이 있었다. 이에 대해 유럽연합 사법법원(Court of Justice of the European Union, CJEU)은 승객들에게 시간적인 손실이 발생한다는 점에서 항공편이 운항취소된 경우와 운항지연된 경우는 동일하므로, 당초 항공사가 설정한 총 비행시간 보다 3시간이 초과되어 운항이 지연된 경우에는 해당 승객이 자발적 탑승거부나 운항취소와 마찬가지로 금전손실 보상청구권을 행사할 수 있다고 판단하였다. Regulation상에 운항지연의 경우 제7조의 보상청구권이 적용된다는 명시규정이 존재하지 않음에도 불구하고, 승객의 보호라는 Regulation의 입법취지를 고려하여 법원이 적극적으로 그러한 권리를 긍정한 것이다. 이러한 법원의 관점은 규정의 유추해석이라는 비판을 받을 가능성도 있지만, Regulation에 산재되어 있는 운항취소와 운항지연에 관한 일괄적 취급에 관한 근거 및 승객보호라는 Regulation의 입법취지를 고려할 때 설득력을 가진다. 더욱이 법원은 운항지연의 경우 Regulation과 몬트리올 협약이 동일한 내용을 규정하고 있지 않으므로 몬트리올 협약 제29조는 이 경우에 적용되지 않고 양자는 충돌되지 않는다고 보고 있다. 즉, Regulation은 항공편의 지연이라는 사실에 관한 승객의 불편과 손실을 보호하는 규범인 반면, 몬트리올 협약은 지연이라는 사실로 인하여 인과관계가 인정되는 범위에서 발생된 손해에 관한 배상을 규정하고 있다는 것이다. 위와 같은 유럽연합의 규정과 법원의 견해는 승객보호에 관한 진보적인 성향을 잘 보여주는 선구적인 내용이라고 할 수 있다. 구체적인 규정 없이 승객보호를 위한 절차와 계획의 수립의무만을 선언적으로 규정하고 있는 현재의 우리나라 항공법이 참고할 필요가 있을 것으로 본다.

개별 블레이드 조종을 통한 로터 허브 진동 저감 해석 (Rotor Hub Vibration Reduction Analysis Applying Individual Blade Control)

  • 김태주;위성용;김민우;이동건
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권8호
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    • pp.649-660
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    • 2021
  • S -76 모델을 기준으로 해석을 통해 개별 블레이드에 대한 고조화 가진에 따른 로터 허브 진동 수준을 분석하였다. 개별 블레이드에 대한 고조화 가진 방법은 회전부에 있는 피치링크 자체에서 추가적인 가진력을 발생하는 방법(Actuating by Individual Pitch-link)과 블레이드 능동 뒷전 플랩조절을 통해 가진력을 발생하는 방법(Active Trailing Edge Flap)으로 구분하였다. 100kts의 전진비행 조건에서 개별 블레이드에 대한 2P/3P/4P/5P 조화 가진을 15도의 위상각을 변경시켜가며 허브 하중 해석을 수행하였다. 그 결과를 통해 가진 조건에 따른 로터 시스템의 민감도를 확인하였으며 이 정보를 기반으로 로터 시스템의 특성을 나타내는 전달 행렬(T-matrix)을 구성하였다. 그리고 전달 행렬을 통해 비행조건에 대해 허브 진동 수준을 최소화하는 최적의 고조화 가진 조건을 도출하였다. 그리고 최소 허브 진동 조건에서 로터 시스템의 성능 및 피치링크 하중에 대한 영향성과 더불어 소음해석을 통한 소음 영향성도 확인하였다.

Numerical and Experimental Investigations of Dynamic Stall

  • Geissler, Wolfgang;Raffel, Markus;Dietz, Guido;Mai, Holger
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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    • pp.19-19
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    • 2009
  • Dynamic Stall is a flow phenomenon which occurs on the retreating side of helicopter rotor blades during forward flight. It also occurs on blades of stall regulated wind turbines under yawing conditions as well as during gust loads. Time scales occurring during this process are comparable on both helicopter and wind turbine blades. Dynamic Stall limits the speed of the helicopter and its manoeuvrability and limits the amount of power production of wind turbines. Extensive numerical as well as experimental investigations have been carried out recently to get detailed insight into the very complex flow structures of the Dynamic Stall process. Numerical codes have to be based on the full equations, i.e. the Navier-Stokes equations to cover the scope of the problems involved: Time dependent flow, unsteady flow separation, vortex development and shedding, compressibility effects, turbulence, transition and 3D-effects, etc. have to be taken into account. In addition to the numerical treatment of the Dynamic Stall problem suitable wind tunnel experiments are inevitable. Comparisons of experimental data with calculated results show us the state of the art and validity of the CFD-codes and the necessity to further improve calculation procedures. In the present paper the phenomenon of Dynamic Stall will be discussed first. This discussion is followed by comparisons of some recently obtained experimental and numerical results for an oscillating helicopter airfoil under Dynamic Stall conditions. From the knowledge base of the Dynamic Stall Problems, the next step can be envisaged: to control Dynamic Stall. The present discussion will address two different Dynamic Stall control methodologies: the Nose-Droop concept and the application of Leading Edge Vortex Generators (LEVoG's) as examples of active and passive control devices. It will be shown that experimental results are available but CFD-data are only of limited comparison. A lot of future work has to be done in CFD-code development to fill this gap. Here mainly 3D-effects as well as improvements of both turbulence and transition modelling are of major concern.

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