본 논문에서는 헬리콥터 허브 시스템 중의 하나인 무베어링 허브시스템의 개념설계 결과를 기반으로 기본설계 결과를 제시하였다. 먼저 토크 튜브의 사이징 결과와 기구학적 운동을 근거로 형상 및 복합재료 적층을 결정하고 기본해석을 위한 단면물리량을 계산하였다. 또한 오일러 보를 적용한 구조해석을 수행하여 구조 건전성을 확인하였다. 유연보는 개념설계 결과에서 강성을 추가적으로 보강하고, 로터 마스트와의 체결성, 토크 튜브와의 운동 등을 고려하여 설계하였다. 기본적인 복합재료 적층 순서를 정하고 단면에 대한 물리량 및 구조해석을 수행하였다. 블레이드 피치각을 변화시키기 위한 피치 혼을 유연보와 토크 튜브의 기본설계 결과를 토대로 위치 및 형상을 결정하였다. 피치 혼 설계시 조종시스템의 기구학적 조건 등을 고려하여 설계하였다. 리드-래그 안정성 증가를 위해 계산된 댐퍼를 설계하였으며, 이를 지지하기 위한 지지 구조물을 설계하였다. 상기 기본설계 결과를 토대로 상세설계를 진행할 계획이다.
This paper describes the results of a preliminary design of the bearingless rotor hub system studied based on conceptual design. First of all, Torque tube was designed and analyzed on sectional properties based on initial sizing and kinematics analysis. Composite layup sequence and information were shown. Also preliminary structural analysis was done focused on 2-D Euler"s simple beam theory and structural safety was checked. Flexbeam was modified based on initial calculation of stiffness and kinematics. Rotor mast and torque tube connectivity were considered in this modified design. Preliminary stacking sequence was defined and sectional analysis was obtained. Additionally, pitch horn and damper system was designed.